本文關(guān)鍵詞：基于USRP的MIMO系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 多用戶MIMO 預(yù)編碼 功率分配 能量效率 USRP

【摘要】：移動(dòng)通信系統(tǒng)歷經(jīng)四代變革,發(fā)展迅速,隨著4G的大規(guī)模商用,下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)相關(guān)研究工作正在進(jìn)行。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)因其自身特有的優(yōu)點(diǎn),愈發(fā)受到重視,大規(guī)模MIMO已經(jīng)成為了5G的核心技術(shù),而預(yù)編碼技術(shù)則是多用戶MIMO無(wú)線通信系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù),具有重要意義。本文首先分析研究多用戶MIMO下行系統(tǒng)預(yù)編碼算法,為貫徹“綠色通信”理念,在低復(fù)雜度預(yù)編碼算法的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)高能效優(yōu)化,之后用USRP硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)際的MIMO系統(tǒng)。論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.分析比較了下行MU-MIMO系統(tǒng)預(yù)編碼技術(shù),采用與BD算法性能等效但運(yùn)算復(fù)雜度更低的GZI預(yù)編碼算法,在保證性能的前提下降低了系統(tǒng)的運(yùn)算復(fù)雜度。2.構(gòu)建了基于多用戶MIMO低復(fù)雜度預(yù)編碼的高能效優(yōu)化模型,提出了求解方法和步驟。針對(duì)實(shí)際生活中不同的Qo S的需求,構(gòu)建了系統(tǒng)速率和受限和各個(gè)用戶速率和受限的高能效優(yōu)化模型,提出了基于多用戶MIMO GZI預(yù)編碼的功率分配算法。Monte Carlo仿真結(jié)果驗(yàn)證了優(yōu)化模型和算法的正確性。3.提出了解決USRP N200設(shè)備相位同步的方案。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了1×2校準(zhǔn)相位差的MIMO實(shí)例,發(fā)送端發(fā)送同一訓(xùn)練序列,接收端手動(dòng)調(diào)整相位差使相位同步。4.基于USRP硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了MIMO系統(tǒng)。用4臺(tái)USRP N200s設(shè)備和2根MIMO Cable設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基本的2×2 MIMO系統(tǒng),運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)的正確性。
【關(guān)鍵詞】：多用戶MIMO 預(yù)編碼 功率分配 能量效率 USRP
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(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4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 移動(dòng)通信發(fā)展簡(jiǎn)介10-11
• 1.2 MIMO技術(shù)背景知識(shí)簡(jiǎn)介11-15
• 1.2.1 MIMO技術(shù)簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)13-15
• 1.3 綠色通信15-16
• 1.3.1 綠色通信概念與起源15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外綠色通信的發(fā)展15-16
• 1.4 論文研究背景及意義16-19
• 1.5 研究目標(biāo)與結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 多用戶MIMO技術(shù)20-27
• 2.1 多用戶MIMO技術(shù)20-21
• 2.2 多用戶MIMO下行系統(tǒng)框圖21-22
• 2.3 多用戶MIMO預(yù)編碼算法22-26
• 2.3.1 BD預(yù)編碼算法22-24
• 2.3.2 GZI預(yù)編碼算法24-25
• 2.3.3 BD算法與GZI算法比較25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于多用戶MIMO低復(fù)雜度預(yù)編碼的高能效優(yōu)化27-48
• 3.1 能量效率定義27
• 3.2 系統(tǒng)速率和受限的高能效優(yōu)化27-40
• 3.2.1 優(yōu)化模型28-29
• 3.2.2 優(yōu)化模型求解29-35
• 3.2.3 仿真與結(jié)果35-40
• 3.3 各用戶速率和受限的高能效優(yōu)化40-47
• 3.3.1 優(yōu)化模型40-42
• 3.3.2 優(yōu)化模型求解42-43
• 3.3.3 仿真與結(jié)果43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于USRP設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)MIMO系統(tǒng)48-63
• 4.1 軟硬件環(huán)境介紹與實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備48-52
• 4.1.1 軟件無(wú)線電概念48-49
• 4.1.2 GNU Radio軟件平臺(tái)49-50
• 4.1.3 USRP硬件平臺(tái)50-51
• 4.1.4 USRP N200改IP地址51-52
• 4.2 USRP設(shè)備的同步問題52-57
• 4.2.1 不同USRP和子板的同步性能比較53-54
• 4.2.2 手動(dòng)校驗(yàn)相位差實(shí)現(xiàn)同步54-57
• 4.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 2×2 MIMO系統(tǒng)57-62
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)57-58
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)流圖58-60
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目69-70
• 致謝70

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