基于NOMA的大规模MIMO波束选择算法性能研究

发布时间：2022-08-08 19:18

　　近些年出现的毫米波Massive MIMO对发射端硬件功耗提出了较高的要求。因此工业界和学术界将目光转向了波束空间领域波束选择算法的研究。另外,考虑到非正交多址接入技术在未来蜂窝移动网络中具有广阔的应用前景,可以解决波束空间下用户数量大于射频链路数量的问题。本文将NOMA和波束选择算法作为本文的重点研究内容。首先给出了传统MIMO多径信道模型,并通过一组正交基组成的酉矩阵转换到波束空间下,阐述了波束空间的系统模型。本文采用了广泛应用的S-V信道模型,转换到波束空间下的信道矩阵具有稀疏性。由于本文中根据NOMA来解决波束空间模型下的具体问题,介绍了NOMA中串行干扰消除技术和功率分配算法。然后研究了基于NOMA的波束选择算法的频谱效率和能量效率等性能问题。波束空间下的信道矩阵具有稀疏性,因此可以选择不同的波束选择算法,在保证通信质量几乎不受影响的同时,减少发射链路进而增加能量效率。在此基础上,应用NOMA解决用户数量多于波束数量的问题。首先将信道矩阵转换到波束空间下,通过波束选择算法降低信道矩阵的维度;然后根据信道向量分量幅值对用户分簇,通过基于奇异值分解的改进迫零预编码,推导出用户接收... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源和背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容和结构安排
第2章 系统模型及基础理论
    2.1 波束空间原理
        2.1.1 MIMO多径信道模型
        2.1.2 波束空间下的信道表示
    2.2 系统模型
    2.3 Saleh-Valenzuela信道模型
    2.4 非正交多址
        2.4.1 基础理论
        2.4.2 NOMA功率分配
    2.5 本章小结
第3章 波束空间MIMO-NOMA性能分析
    3.1 引言
    3.2 波束选择算法
        3.2.1 最大幅值选择
        3.2.2 最大信干噪比选择
        3.2.3 最大容量选择
        3.2.4 波束选择算法仿真分析
    3.3 MIMO-NOMA系统模型
        3.3.1 用户接收信号
        3.3.2 预编码矩阵的生成
        3.3.3 用户速率
    3.4 功率分配算法
    3.5 仿真结果分析
        3.5.1 用户选择单一波束仿真结果分析
        3.5.2 波束选择算法仿真结果分析
    3.6 本章小结
第4章 改进的分簇模型性能分析
    4.1 引言
    4.2 改进的用户配对准则
        4.2.1 改进的配对算法
        4.2.2 仿真结果分析
    4.3 改进的波束选择算法
        4.3.1 基本原理
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3672077