毫米波大规模MIMO系统中混合预编码技术研究

发布时间：2022-12-09 03:57

　　在第五代移动通信系统中,数据传输速率要求达到Gbps量级,以满足3D超高清视频等大流量移动宽带业务的需求;同时,物联网业务导致网络终端的数量呈现爆炸式增长。这一切使得频谱资源短缺的问题更加突出。毫米波频段拥有丰富的频谱资源,而且存在大量的未授权频段,因此可以免费使用,不必支付高昂的许可费用,这从根本上解决了频谱资源短缺的问题。然而,毫米波信号在大气中传播时面临着严重的衰减。幸运的是,由于毫米波信号波长短,相应的天线尺寸很小,因此,可以通过部署带有大量阵元的大规模多输入多输出（Multi-Input Multi-Output,MIMO）系统来获得超高的阵列增益,以此来补偿毫米波信号的路径损耗。于是,毫米波与大规模MIMO的结合就成为必然。为了改善毫米波大规模MIMO系统的接收性能,可以在基站对发射信号进行预编码处理。考虑功耗和成本的因素,不同于传统MIMO系统完全在基带上进行预编码处理,毫米波大规模MIMO系统采用数字预编码和射频（Radio Frequency,RF）预编码相结合的混合预编码架构。为此,本文针对毫米波大规模MIMO系统,深入研究了混合预编码的设计方法。主要内容如下:1.... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 点对点毫米波大规模MIMO系统混合预编码
        1.2.2 多用户毫米波大规模MIMO系统混合预编码
    1.3 论文主要工作和结构安排
第2章 毫米波通信与MIMO系统预编码技术
    2.1 毫米波通信的主要特点
    2.2 MIMO系统
        2.2.1 MIMO技术
        2.2.2 大规模MIMO技术
    2.3 MIMO系统预编码技术
        2.3.1 点对点MIMO系统预编码技术
        2.3.2 多用户MIMO系统预编码技术
    2.4 本章小结
第3章 基于字典学习的混合预编码方案设计
    3.1 概述
    3.2 系统模型与信道模型
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 信道模型
    3.3 基于OMP的混合预编码
    3.4 基于字典学习的混合预编码
        3.4.1 训练信号的稀疏编码
        3.4.2 字典矩阵更新
        3.4.3 混合预编码
    3.5 复杂度分析
    3.6 仿真分析
    3.7 本章小结
第4章 基于分层码本的多用户混合预编码方案设计
    4.1 概述
    4.2 系统模型与信道模型
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 信道模型
    4.3 问题提出
    4.4 基于分层码本的混合预编码
        4.4.1 基于波束导向矢量的分层码本设计
        4.4.2 低分辨率APSs分层码本设计
        4.4.3 混合预编码方案设计
    4.5 复杂度分析
    4.6 仿真分析
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文主要贡献
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3714774