本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：大規(guī)模MIMO多天線技術(shù)是下一代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。相比傳統(tǒng)MIMO多天線系統(tǒng),大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)具有許多性能優(yōu)勢。然而,這些性能優(yōu)勢實現(xiàn)的前提是基站和用戶都已知理想的上、下行鏈路信道狀態(tài)信息。由于基站天線數(shù)量龐大,在FDD系統(tǒng)中,為減少采用正交訓(xùn)練序列進行信道估計時占用的下行鏈路資源,本文提出了基于閉環(huán)訓(xùn)練序列的下行鏈路信道估計方案；為使基站獲取下行鏈路信道狀態(tài)信息,本文對信道狀態(tài)信息的有限反饋進行了研究。首先,本文介紹了傳統(tǒng)MIMO技術(shù)的研究進展以及大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)的基本概念,并概述了大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)的信道估計及有限反饋技術(shù)。針對大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)中幾種基于訓(xùn)練序列的信道狀態(tài)信息獲取方法,本文進行了研究。另外,本文分析了大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)信道估計中存在的一些問題,如導(dǎo)頻污染、TDD系統(tǒng)中的上下行鏈路互易性校準(zhǔn)等；實際系統(tǒng)中,上述問題會影響基站獲取下行鏈路信道狀態(tài)信息。其次,本文研究了FDD大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)中基于閉環(huán)訓(xùn)練序列的下行鏈路信道估計方法。本文考慮了大規(guī)模MIMO多天線系統(tǒng)信道的空間及時間相關(guān)特性,通過離散一階高斯馬爾可夫模型對空間、時間相關(guān)的信道進行建模,利用卡爾曼濾波器完成信道估計。另外,本文提出了逐符號功率控制的訓(xùn)練序列設(shè)計方案,仿真結(jié)果表明,本文提出的基于閉環(huán)訓(xùn)練序列的信道估計方案性能優(yōu)于現(xiàn)有的幾種方案。最后,本文研究了FDD系統(tǒng)中下行鏈路信道狀態(tài)信息的有限反饋問題。本文提出了基于大規(guī)模MIMO信道相關(guān)性的碼本設(shè)計方案,該方案以MIMO多天線系統(tǒng)中幾種典型的矢量量化碼本為基礎(chǔ),如RVQ碼本、酉矩陣碼本及DFT碼本,將信道空間相關(guān)矩陣應(yīng)用于碼本設(shè)計中；同時,對上述三種矢量量化碼本進行仿真,與本文提出的碼本設(shè)計方案進行對比。另外,本文還研究了基于格型編碼量化的有限反饋方案,仿真結(jié)果表明格型編碼量化方案在實現(xiàn)復(fù)雜度和反饋開銷較小的前提下可達(dá)到漸進最優(yōu)的反饋性能。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 信道估計 訓(xùn)練序列 功率分配 有限反饋 矢量量化 格型編碼量化
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景與意義12
• 1.2 大規(guī)模MIMO多天線技術(shù)概述12-16
• 1.2.1 多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)原理12-13
• 1.2.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)概述及研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 信道估計及有限反饋技術(shù)16-17
• 1.4 本文工作安排17-20
• 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計基本原理20-32
• 2.1 無線信道衰落模型20-23
• 2.1.1 大尺度衰落21-22
• 2.1.2 小尺度衰落22-23
• 2.2 MIMO多天線系統(tǒng)中的基本信道估計方法23-26
• 2.2.1 MIMO系統(tǒng)信道估計原理23-24
• 2.2.2 最小二乘(LS)估計24-25
• 2.2.3 線性最小均方誤差(LMMSE)估計25-26
• 2.3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的信道估計技術(shù)26-30
• 2.3.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的導(dǎo)頻污染問題27-29
• 2.3.2 TDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的信道互易性問題29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 基于閉環(huán)訓(xùn)練序列的大規(guī)模MIMO下行鏈路信道估計32-52
• 3.1 系統(tǒng)模型33-35
• 3.2 信道估計及數(shù)據(jù)傳輸35-39
• 3.2.1 系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)36
• 3.2.2 Single-Shot訓(xùn)練36-37
• 3.2.3 基于卡爾曼濾波的信道估計37
• 3.2.4 數(shù)據(jù)傳輸37-39
• 3.3 基于卡爾曼濾波的閉環(huán)訓(xùn)練序列設(shè)計39-42
• 3.4 仿真結(jié)果及分析42-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的有限反饋技術(shù)研究52-72
• 4.1 問題分析52-54
• 4.2 基于矢量量化的有限反饋方案54-65
• 4.2.1 碼字選取準(zhǔn)則54-55
• 4.2.2 碼本設(shè)計55-61
• 4.2.3 基于信道相關(guān)性的矢量量化碼本設(shè)計61-64
• 4.2.4 小結(jié)64-65
• 4.3 基于格型編碼量化的有限反饋方案65-71
• 4.3.1 格型編碼量化算法描述65-68
• 4.3.2 仿真結(jié)果及分析68-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 論文總結(jié)72-73
• 5.2 下一步研究工作73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 尤力;高西奇;;大規(guī)模MIMO無線通信關(guān)鍵技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2014年02期

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本文編號：921406