本文關(guān)鍵詞：矩陣求逆在大規(guī)模MIMO中的應(yīng)用

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【摘要】：第四代移動(dòng)無線通信技術(shù)的日趨完善與推廣,為人們的生活帶來了極大的方便。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的增大,第五代無線通信系統(tǒng)(5G)也進(jìn)入了人們的視野,其中天線數(shù)遠(yuǎn)大于常規(guī)MIMO的大規(guī)模MIMO作為5G的關(guān)鍵技術(shù),極大的提升了系統(tǒng)性能,具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)在有限的傳輸帶寬和天線發(fā)送功率下,大規(guī)模MIMO大大提升頻譜利用率,對(duì)第五代移動(dòng)通信技術(shù)的推廣和應(yīng)用意義重大。本文第二章首先研究了大規(guī)模MIMO中的信道檢測(cè)算法與預(yù)編碼算法,對(duì)于大規(guī)模MIMO中的信道檢測(cè)算法分別介紹了最優(yōu)檢測(cè)算法、線性檢測(cè)算法和非線性檢測(cè)算法,不僅分析了各自優(yōu)缺點(diǎn),而且分析了矩陣求逆在信道檢測(cè)中的應(yīng)用。本章同時(shí)分析了大規(guī)模MIMO中的預(yù)編碼算法,并且研究了線性預(yù)編碼與非線性預(yù)編碼的區(qū)別,以及在不同的場(chǎng)景下優(yōu)缺點(diǎn)。最后引入了矩陣求逆在預(yù)編碼中的應(yīng)用。大規(guī)模MIMO中矩陣求逆運(yùn)算在信道檢測(cè)算法與預(yù)編碼算法中占據(jù)重要地位,求逆運(yùn)算復(fù)雜度相對(duì)較高,硬件資源的消耗也較大,選擇一個(gè)好的矩陣求逆算法至關(guān)重要。本文第三章介紹了矩陣求逆的常用方法,分析對(duì)比了各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),而信道檢測(cè)和預(yù)編碼算法中涉及的求逆矩陣為Hermite矩陣,針對(duì)該特點(diǎn),本文選擇了復(fù)雜度相對(duì)較低的基于改進(jìn)型Cholesky分解的矩陣求逆算法�；�8根發(fā)射天線,32根接收天線的通信系統(tǒng),本文對(duì)8?8的矩陣求逆的硬件電路設(shè)計(jì),對(duì)矩陣求逆模塊進(jìn)行浮點(diǎn)和定點(diǎn)仿真,統(tǒng)計(jì)相對(duì)誤差,使其在一定的誤差要求內(nèi)盡可能的節(jié)省資源,將矩陣求逆模塊應(yīng)用在MMSE檢測(cè)模塊中進(jìn)行定點(diǎn)仿真,最終確定定點(diǎn)方案。其次,對(duì)矩陣求逆模塊按照模塊化設(shè)計(jì),使用Verilog語言編寫代碼,對(duì)矩陣求逆的硬件設(shè)計(jì)模塊使用Modelsim進(jìn)行功能仿真,并通過搭建測(cè)試平臺(tái)測(cè)試電路設(shè)計(jì)的正確性。此外,還將矩陣求逆模塊應(yīng)用在MMSE線性檢測(cè)模塊中進(jìn)行驗(yàn)證,確保其符合工程需要。最后本文還論證了文中實(shí)現(xiàn)的矩陣求逆的硬件電路可以兼容更多天線的通信模型。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 信道檢測(cè) 預(yù)編碼 矩陣求逆
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-23
• 1.1 引言16-17
• 1.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)17-21
• 1.2.1 無線信道的特點(diǎn)及 3D MIMO的提出18-19
• 1.2.2 大規(guī)模MIMO信道模型的研究19-21
• 1.3 矩陣求逆在大規(guī)模MIMO中的作用21
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排21-23
• 第二章 大規(guī)模MIMO中的信道檢測(cè)及預(yù)編碼技術(shù)23-37
• 2.1 MIMO系統(tǒng)的信道模型及容量23-24
• 2.2 信道估計(jì)的研究24-26
• 2.3 大規(guī)模MIMO中的信道檢測(cè)算法26-33
• 2.3.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型28
• 2.3.2 大規(guī)模MIMO中最優(yōu)檢測(cè)算法28-29
• 2.3.3 大規(guī)模MIMO中線性檢測(cè)算法29-31
• 2.3.4 基于干擾消除的非線性檢測(cè)算法31-32
• 2.3.5 矩陣求逆在大規(guī)模MIMO中信道檢測(cè)的應(yīng)用32-33
• 2.4 大規(guī)模MIMO中的預(yù)編碼算法33-36
• 2.4.1 大規(guī)模MIMO中線性預(yù)編碼算法34-36
• 2.4.2 大規(guī)模MIMO中非線性預(yù)編碼算法36
• 2.4.3 矩陣求逆在預(yù)編碼中的應(yīng)用36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 矩陣求逆的算法研究37-48
• 3.1 矩陣求逆算法概述37-38
• 3.1.1 定義法37
• 3.1.2 公式法37-38
• 3.1.3 初等變換法38
• 3.2 全選主元高斯-約旦法(Gauss-Jordan)38-39
• 3.3 矩陣的三角分解法求逆39-47
• 3.3.1 基于QR分解的矩陣求逆39-41
• 3.3.2 基于LU分解的矩陣求逆41-42
• 3.3.3 基于改進(jìn)型的Cholesky分解的矩陣求逆42-45
• 3.3.4 三種分解算法復(fù)雜度比較與分析45-46
• 3.3.5 三種分解算法的性能分析46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 矩陣求逆的硬件實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用48-73
• 4.1 FPGA開發(fā)環(huán)境介紹48-49
• 4.1.1 軟件開發(fā)平臺(tái)48-49
• 4.1.2 硬件開發(fā)平臺(tái)49
• 4.2 矩陣求逆模塊的Matlab仿真與定點(diǎn)化設(shè)計(jì)49-56
• 4.2.1 數(shù)據(jù)源的統(tǒng)計(jì)50-51
• 4.2.2 模塊的定點(diǎn)化設(shè)計(jì)51-53
• 4.2.3 矩陣求逆模塊的Matlab定點(diǎn)仿真53-54
• 4.2.4 信道檢測(cè)模塊中對(duì)矩陣求逆進(jìn)行Matlab驗(yàn)證54-56
• 4.3 矩陣求逆的硬件實(shí)現(xiàn)方案56-65
• 4.3.1 頂層模塊與模塊化設(shè)計(jì)56-59
• 4.3.2 改進(jìn)型Cholesky分解模塊設(shè)計(jì)59-61
• 4.3.3 特殊矩陣求逆模塊設(shè)計(jì)61-63
• 4.3.4 矩陣乘法模塊設(shè)計(jì)63-65
• 4.4 矩陣求逆模塊測(cè)試與驗(yàn)證65-71
• 4.4.1 矩陣求逆的軟件仿真測(cè)試方案65-66
• 4.4.2 矩陣求逆的硬件測(cè)試方案66
• 4.4.3 矩陣求逆模塊的功能仿真結(jié)果66-67
• 4.4.4 矩陣求逆模塊的板級(jí)測(cè)試結(jié)果67-71
• 4.5 矩陣求逆在信道檢測(cè)中的應(yīng)用71-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第五章 全文總結(jié)73-75
• 5.1 工作總結(jié)73-74
• 5.2 論文中的問題及展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀碩士研究生期間參加的科研項(xiàng)目79-80

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1 楊豐瑞;熊軍洲;;基于Verilog的下三角矩陣求逆設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];廣東通信技術(shù);2011年04期

2 何承源,胡明;關(guān)于兩類循環(huán)矩陣求逆的一種快速算法[J];數(shù)值計(jì)算與計(jì)算機(jī)應(yīng)用;1998年04期

3 劉千里;;基于FPGA的逆QR分解SMI算法的并行實(shí)現(xiàn)方法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年26期

4 魏嬋娟;張春水;劉健;;一種基于Cholesky分解的快速矩陣求逆方法設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2014年01期

5 郭圣權(quán);;矩陣求逆的遞推計(jì)算法[J];自動(dòng)化儀表;1986年02期

6 李穎異;;改進(jìn)的矩陣求逆的FPGA設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J];中國(guó)有線電視;2006年07期

7 王銳;胡永華;馬亮;杜福慧;;任意維矩陣求逆的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];中國(guó)集成電路;2007年04期

8 岳國(guó)英;計(jì)算機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)與技巧[J];河北水利�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1991年01期

9 李濤;張忠培;;矩陣求逆的FPGA實(shí)現(xiàn)[J];通信技術(shù);2010年11期

10 王前,吳淑泉,李韜,冼志妙;三角矩陣求逆的ASIC實(shí)現(xiàn)研究[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2004年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉桂清;;一個(gè)矩陣求逆的并行算法[A];數(shù)學(xué)·力學(xué)·物理學(xué)·高新技術(shù)交叉研究進(jìn)展——2010（13）卷[C];2010年

2 宋端磊;鹿?jié)?喬園園;;大型矩陣求逆的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)化學(xué)信息學(xué)與化學(xué)計(jì)量學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 虞瀟;高階三角矩陣求逆的VLSI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京大學(xué);2014年

2 楊丹;基于LU分解的矩陣求逆運(yùn)算的硬件實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證[D];南京大學(xué);2014年

3 王禹;基于FPGA的矩陣求逆IP核設(shè)計(jì)技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2016年

4 李應(yīng)謙;Massive MIMO中矩陣求逆算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2016年

5 胡曉慧;矩陣求逆在大規(guī)模MIMO中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2016年

6 馮雙雙;基于Massive MIMO的矩陣求逆算法研究[D];電子科技大學(xué);2016年

7 田佳月;基于FPGA的采樣矩陣求逆算法的硬件實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

8 林皓;基于FPGA的矩陣運(yùn)算實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2007年

9 潘曉;WiMAX系統(tǒng)可配置MIMO檢測(cè)技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2009年

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