長久以來,高額的路徑損耗和穿透損耗阻礙了毫米波通信系統(tǒng)投入實(shí)際的應(yīng)用。幸運(yùn)的是,隨著大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)理論和技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)毫米波的短波特性便于更大規(guī)模MIMO陣列的實(shí)現(xiàn),而大規(guī)模MIMO陣列對信號的增益可以補(bǔ)償毫米波的損耗,使得二者相得益彰,擁有大量尚未開發(fā)頻段的毫米波逐漸受到人們的重視。本文主要針對毫米波通信系統(tǒng)下的預(yù)編碼性能表現(xiàn)、混合多址用戶分組問題和無線回程組網(wǎng)的資源分配與預(yù)編碼聯(lián)合優(yōu)化問題進(jìn)行了研究。 首先,介紹了毫米波以及大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的背景和研究現(xiàn)狀,并對混合多址系統(tǒng)和無線回程系統(tǒng)做了簡單的介紹;隨后,描述了無線信道的基本模型以及毫米波信道的有限維模型,并給出了MIMO通信系統(tǒng)的傳輸?shù)幕緮?shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。接著,介紹了一些基礎(chǔ)的預(yù)編碼方法,并對優(yōu)化理論和凸優(yōu)化方法以及智能算法進(jìn)行了介紹。這些內(nèi)容將是后續(xù)研究的基礎(chǔ)。 其次,基于毫米波的稀疏信道模型,通過對預(yù)編碼系統(tǒng)的理論分析,揭示了線性預(yù)編碼在毫米波系統(tǒng)中表現(xiàn)出的波束賦形效果,即將電磁波信號能量集中在一個(gè)較窄的波束內(nèi)的效果,并從理論上分析了用戶的角度間...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6簡化的基于移相網(wǎng)絡(luò)的毫米波大規(guī)模MIMO收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

現(xiàn)有對毫米波MIMO系統(tǒng)進(jìn)行容量分析的研究文獻(xiàn)大多建立在對信道的理想假設(shè)或在某些特定場景下。例如,文獻(xiàn)[22]通過假設(shè)發(fā)送端和接收端的陣列響應(yīng)矢量構(gòu)成的矩陣為離散傅立葉變換矩陣,將有限維信道轉(zhuǎn)換到波束域從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)遍歷容量的研究;文獻(xiàn)[23]對毫米波信道的幅度與相位進(jìn)行了參數(shù)分....

圖1.7毫米波系統(tǒng)中的部分硬件不理想因素:(a)相位噪聲功率譜示例;(b)PA的幅度與相位特性曲線;(c)射頻通道IQ不平衡示意圖

與sub-6GHz通信系統(tǒng)相比,在毫米波系統(tǒng)中,由于更高的載波頻率和更大的信號帶寬,射頻通道的IQ不平衡更加惡化,并可能影響到毫米波系統(tǒng)中不同大規(guī)模天線陣列波束賦形架構(gòu)的實(shí)際性能,如全數(shù)字波束賦形和混合波束賦形架構(gòu)等[14]。因此,需考慮在算法中對IQ不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。在IQ不平....

圖1.8基于移相網(wǎng)絡(luò)天線陣列的兩種連接結(jié)構(gòu)[14]:(a)全連接結(jié)構(gòu);(b)子陣連接結(jié)構(gòu)

另外,由移相網(wǎng)絡(luò)中移相器與天線的連接方式,基于移相網(wǎng)絡(luò)的天線陣列還可被進(jìn)一步劃分以下兩種結(jié)構(gòu)[14]:全連接結(jié)構(gòu)和子陣連接結(jié)構(gòu)。圖1.8給出了這兩種結(jié)構(gòu)的示意圖。在全連接結(jié)構(gòu)中,每個(gè)移相器與天線陣列中的所有天線單元相連接,而在子陣連接結(jié)構(gòu)中,每個(gè)移相器僅與天線陣列中的一個(gè)天線單元....

圖1.9論文結(jié)構(gòu)示意圖

第六章總結(jié)全文的工作,并對后續(xù)的研究方向提出了建議。1.4符號說明

本文編號：4042180