基于毫米波的MIMO系统中的预编码方法研究

发布时间：2023-11-18 08:21

　　随着社会的发展,人们对通信系统传输数据的速率和稳定性也有了更高的要求。毫米波由于能够提供丰富的频谱资源而受到广泛关注,但是其物理特性决定了它需要与MIMO(多输入多输出)技术联合应用,才能提供更好的服务,但相应的也需要应用预编码技术改善传输链路质量。考虑到毫米波系统的硬件限制和信道稀疏特性,混合预编码已经成为了毫米波通信系统的主要技术之一。本文首先介绍了各种常用的非线性预编码和线性预编码技术,并分析了不同的预编码技术对系统性能的影响。详细介绍了基于OMP的混合预编码算法的原理,并在考虑如何获得更好的系统性能的基础上,给出了仿真分析。针对全连接结构提出了一种迭代最小均方误差的混合预编码算法。该算法将理想纯数字预编码的系统频谱效率作为参考,以最小化发送信号和接收信号之间的平均平方差为目的,通过假设等效的预编码矩阵,迭代更新混合预编码结构的两级。与传统预编码算法相比,综合考虑了发送端预编码矩阵和接收端合并矩阵的影响,在保证发送信号和接收信号之间的信号平均平方误差最小的前提下,两级系统交替更新,逐渐一起趋向最优设计,从而提高系统的频谱效率。然后在性能优化的基础上,考虑实际硬件成本,提出了一种计...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及其意义
        1.1.1 大规模MIMO及其研究意义
        1.1.2 基于毫米波的系统以及预编码
    1.2 研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 论文结构安排
第2章 大规模MIMO系统中的一些技术概述
    2.1 多用户MIMO系统
        2.1.1 时不变信道下的多址接入信道容量
        2.1.2 时变信道下的多址接入信道容量
        2.1.3 信道状态信息完全已知的广播容量(BC)
    2.2 非线性预编码
    2.3 线性预编码
    2.4 信道状态信息获取
        2.4.1 FDD系统
        2.4.2 TDD系统
    2.5 仿真性能分析
    2.6 本章小结
第3章 一种基于迭代最小均方误差的混合预编码算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 信道模型
    3.4 基于OMP算法的混合预编码方法
    3.5 Alt-MMSE混合预编码算法
        3.5.1 初始数字预编码矩阵设计
        3.5.2 Alt-MMSE算法设计
    3.6 仿真与复杂度分析
        3.6.1 仿真分析
        3.6.2 复杂度分析
    3.7 本章小结
第4章 一种基于低复杂度考虑的混合预编码方法
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 毫米波系统模型
        4.2.2 毫米波通道模型
        4.2.3 相关算法
    4.3 低复杂度混合合并器重构算法
        4.3.1 正交波束形成码本
        4.3.2 合并器的低复杂度重构算法
    4.4 仿真结果和性能分析
        4.4.1 结果分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
硕士期间已发表的成果
致谢



本文编号：3864912