毫米波大MIMO混合波束赋形系统的信道估计研究

发布时间：2022-01-24 16:07

　　毫米波技术可以与Massive MIMO技术完美结合起来,以提高下一代无线通信系统的数据吞吐量,并能缓解频谱资源压力。现阶段,由于毫米波混合大MIMO系统信道维度很大,不能采用传统的信道估计方法估计毫米波信道,研究毫米波大规模MIMO系统可靠有效的信道估计算法是现阶段国内外研究中的一项主要挑战。为了深入分析毫米波Massive MIMO信道特性,本文主要利用毫米波信道的稀疏性,将毫米波信道估计问题转换为一个稀疏重构问题来处理。本文首先针对一种分层多分辨率码本结构,设计混合预编码方案并提出基于分层码本的自适应信道追踪算法,通过搜索码本中使接收信号达到最大的波束赋形矢量以估计信道的AoA和AoD以及路径增益。仿真结果表明,在一定信噪比范围内,基于分层码本的自适应信道估计算法能够实现与穷搜索相当的频谱效率,同时迭代次数变少,复杂度有所降低。为了探索复杂度更低、训练开销更小的毫米波信道估计算法,研究了一种通过提取Sub-6GHz低频空间信息来辅助毫米波频段信道估计的算法。该算法主要是利用高低频信道的空间一致性建立频率相关性Sub-6GHz信道与毫米波信道,从频率相关信道中提取Sub-6GHz带... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
    1.3 本文主要内容
    1.4 本文结构安排
第二章 毫米波MIMO信道估计
    2.1 引言
    2.2 毫米波MassiveMIMO系统结构
        2.2.1 全数字结构
        2.2.2 纯模拟结构
        2.2.3 数模混合结构
    2.3 毫米波信道
        2.3.1 信道模型
        2.3.2 毫米波信道的稀疏性
        2.3.3 稀疏信号重构
    2.4 本章小结
第三章 自适应信道估计算法研究
    3.1 引言
    3.2 全连接毫米波混合MIMO系统结构
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 稀疏多径信道模型
    3.3 毫米波信道估计的稀疏表示
    3.4 自适应毫米波信道估计算法
        3.4.1 码本结构
        3.4.2 混合预编码码本设计
        3.4.3 单径毫米波信道估计算法
        3.4.4 多径毫米波信道估计算法
    3.5 混合波束赋形设计
    3.6 仿真与分析
        3.6.1 参数设置
        3.6.2 仿真结果
    3.7 本章小结
第四章 带外信息辅助毫米波信道信息获取
    4.1 引言
    4.2 带外信息辅助的依据
        4.2.1 Sub-6GHz与毫米波的空间特性
        4.2.2 Sub-6GHz与毫米波的空间相关性
    4.3 高低频空间相关信道
    4.4 带外信息辅助信道估计过程
        4.4.1 穷搜索
        4.4.2 等效空间信道的稀疏性
        4.4.3 带外信息辅助毫米波信道信息获取
    4.5 仿真与分析
        4.5.1 参数设置
        4.5.2 仿真结果
    4.6 本章小结
第五章 结束语
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]Joint relay selection and power control for robust cooperative multicast in mm Wave WPANs[J]. Hongyun CHU,Pingping XU,Wei WANG,Chencheng YANG.  Science China（Information Sciences）. 2016(08)
[2]基于波束选择的毫米波Massive MIMO预编码算法研究[J]. 彭章友,王淼,李林霄,刘洋,刘琦,王春娜.  电子测量技术. 2016(07)

博士论文
[1]大规模MIMO系统的信道与DOA估计研究[D]. 胡安中.北京邮电大学 2014

硕士论文
[1]60GHz毫米波无线通信系统调制及信道容量分析[D]. 何晓哲.中国海洋大学 2011



本文编号：3606879