本文關鍵詞：基于壓縮感知的信道互易性補償方法分析與研究

  更多相關文章： 信道互易性 壓縮感知 信道預測 大規(guī)模天線

【摘要】：移動通信一般包括時分雙工(Time Division Duplex,TDD)和頻分雙工(Frequency Division Duplex,FDD)兩種制式,相比于FDD系統(tǒng),TDD系統(tǒng)的一個主要優(yōu)勢就是上下行信道具有互易性,利用信道互易性可以有效地提高頻譜利用率。然而有許多原因會導致TDD系統(tǒng)上下行信道互易性被破壞,若不對其進行相應的校準補償,會導致TDD系統(tǒng)失去這一天然優(yōu)勢。本篇論文主要從系統(tǒng)容量和誤差的角度出發(fā),分析了信道估計誤差和信道時變特性對上下行信道互易性產生的影響,然后利用信道的稀疏特性,分別針對TDD-MIMO系統(tǒng)和大規(guī)模天線系統(tǒng)提出了相應的信道互易性補償方法。本篇論文的主要工作包括:(1)簡單介紹了TDD系統(tǒng)和FDD系統(tǒng)以及各自的優(yōu)缺點,同時突出介紹了TDD系統(tǒng)中的一個重要優(yōu)點:上下行信道互易性。隨后重點分析了導致TDD系統(tǒng)上下行信道互易性喪失的因素,主要包括信道估計誤差、射頻器件的非理想特性、干擾模式不對稱和信道時變特性等�，F(xiàn)有許多關于信道互易性補償?shù)奈墨I只考慮信道時變特性產生的影響,而直接忽略了信道估計誤差,本篇論文綜合考慮信道估計誤差和信道時變特性這兩維因素,將壓縮感知算法運用到信道互易性補償方法中,有效地提升了系統(tǒng)性能,降低了計算復雜度。(2)重點分析了信道時變特性對TDD-MIMO系統(tǒng)容量所產生的影響。利用奇異值分解(Singular Value Decomposition,SVD)對MIMO系統(tǒng)容量進行量化,然后通過對比信道時不變和信道時變兩種情況下系統(tǒng)容量的差別,發(fā)現(xiàn)信道時變特性會導致上下行信道互易性被破壞,從而導致系統(tǒng)容量的下降。隨后基于上述分析,利用信道時域脈沖響應所具有的稀疏特性,在考慮信道估計誤差的情況下,將壓縮感知技術運用到信道互易性補償中,通過對重構算法進行改進提出了一種針對TDD-MIMO系統(tǒng)的基于壓縮感知的信道互易性補償方法。仿真結果表明,基于壓縮感知的信道互易性補償方法可以有效地提高系統(tǒng)容量,且復雜度較低。(3)簡單介紹了近年來新出現(xiàn)的大規(guī)模天線技術,并分析了大規(guī)模天下系統(tǒng)中信道互易性的重要作用。然后就大規(guī)模天線系統(tǒng)中信道互易性喪失問題,在考慮信道估計誤差的情況下,利用多天線信道的空時相關性,提出一種基于壓縮感知的大規(guī)模天線系統(tǒng)信道互易性補償算法。仿真結果表明,該方法可以有效地提高系統(tǒng)性能,降低誤差,從而補償信道互易性的喪失。
【關鍵詞】：信道互易性 壓縮感知 信道預測 大規(guī)模天線
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究意義和目的9-11
• 1.3 論文的內容安排11-13
• 第二章 信道互易性補償相關理論知識13-35
• 2.1 MIMO技術13-19
• 2.1.1 空間分集技術13-18
• 2.1.2 空間復用技術18-19
• 2.2 OFDM技術19-21
• 2.3 MIMO-OFDM技術21-22
• 2.4 壓縮感知技術22-26
• 2.4.1 理論框架22-23
• 2.4.2 信號的稀疏表示23-24
• 2.4.3 觀測矩陣的設計24-25
• 2.4.4 信號的重構算法25-26
• 2.5 信道時變特性以及空間信道模型26-30
• 2.5.1 信道時變特性26-28
• 2.5.2 空間信道模型28-30
• 2.6 信道互易性概述30-33
• 2.7 本章小結33-35
• 第三章 基于壓縮感知的TDD-MIMO系統(tǒng)信道互易性補償35-47
• 3.1 信道時變對TDD-MIMO系統(tǒng)的影響35-38
• 3.1.1 信道時不變情況下的系統(tǒng)容量36-37
• 3.1.2 信道時變情況下的系統(tǒng)容量37-38
• 3.2 基于壓縮感知的TDD-MIMO系統(tǒng)信道互易性補償方法38-43
• 3.3 仿真結果與分析43-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 基于壓縮感知的大規(guī)模天線系統(tǒng)信道互易性補償47-56
• 4.1 大規(guī)模天線技術47-48
• 4.2 基于壓縮感知的大規(guī)模天線系統(tǒng)信道互易性補償方法48-52
• 4.3 仿真結果與分析52-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第五章 總結與展望56-58
• 5.1 本論文工作總結56-57
• 5.2 后期工作展望57-58
• 參考文獻58-61
• 附錄1 程序清單61-63
• 附錄2 攻讀碩士學位期間撰寫的論文63-64
• 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目64-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前4條

1 王建成;;平行導線任意陣列電磁散射互易性研究[J];電波科學學報;2008年05期

2 楊維明,王子旭;場的互易性與網絡的互易性關系研究[J];電氣電子教學學報;2002年03期

3 陶擎天,王金蘭,張強;單個傳感器互易性評價[J];計量學報;1992年04期

4 ;[J];;年期

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前1條

1 孫德春;無線通信系統(tǒng)協(xié)作傳輸和信道互易性問題研究[D];西安電子科技大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前3條

1 孫照偉;基于壓縮感知的信道互易性補償方法分析與研究[D];南京郵電大學;2016年

2 劉怡婧;TDD系統(tǒng)信道互易性分析與應用的研究[D];北京郵電大學;2014年

3 張偉;協(xié)作多點傳輸系統(tǒng)中天線校準算法研究[D];電子科技大學;2011年

，

本文編號：699569