大规模MIMO信道互易性误差理论研究

发布时间：2024-05-08 18:26

　　移动通信在经历三十多年的快速增长之后,已经成为人类社会的基础信息网络,并对国民经济产生重要影响。大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)在基站端配置数量庞大的天线,可以获得额外的空间增益,从而有效提高用户的接收信干噪比,数倍的提升系统频谱效率和能量效率,因此受到学术界和工业界的广泛关注。在大规模MIMO系统中,时分双工将成为主要的双工方式。但在实际通信中,完整的通信信道除了无线传输信道之外,还包括基站端和用户终端中收发机中的射频电路,而两端的射频电路增益不对称以及密集放置的天线产生的共耦效应都会破坏信道的互易性,因此在下行传输过程中需要进行互易性校正。本论文开展大规模MIMO信道互易误差理论研究。首先,研究大规模MIMO系统中存在信道互易误差时的系统性能。根据基站端同时存在由射频增益误差和共耦误差共同导致的信道互易误差模型,基于正则化迫零预编码,进行理论分析,给出了系统遍历和速率的闭合表达式,分析信道互易误差对系统性能的影响,并且依据和速率最大化准则给出了最优的正则化参数。仿真结果表明,系统中存在的信道互易误差将导致系统和速率的快速下...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1论文结构框图

5图1.1论文结构框图正则化迫零预编码，分析了存在信道中同时存在射频增益误系统的系统性能。根据基站端同时存在由射频增益误差和共耦型，基于正则化迫零预编码，进行理论分析，给出了系统遍道互易误差对系统性能的影响，并且依据和速率最大化准则结果表明，系统中存在的信道互易误差将导致系统....

图2.2射频增益误差原理

京邮电大学硕士研究生学位论文第二章大规模MIMO传输方法和信道互易误差中Hy=Uy，Hn=Un，从上式可以看出当上下行信道互易时，发送信号可以轻易的进行解。然而在实际系统中，信道并不是完全互易的，此时若直接使用已知的上行信道状态信息行预编码将导致系统容量的....

图2.3发送信号时的共耦效应原理

由于基站端和用户终端收发机射频模块中包含的内部时频电路等器件存在结构上和制造工艺上的差异，导致各射频该增益跟环境温度、湿度等相关[17]。因此虽然在相干时间内足互易性的要求，但是由于基站端和用户终端上的收发机上tBSF，rtUEUEFF从而导致上下行信道并不互易。式大....

图2.4天线阵列的戴维南等效电路

邮电大学硕士研究生学位论文第二章大规模MIMO传输方法和信道互易误差新反射发送到自由空间中，（6）其中反射的能量不会全部进入自由空间，仍会有部分能新返回了天线1，并且该过程会一直持续下去[19]。对于大规模天线阵列中的其他天线单分析同理。从上述的分析中可以得知，共耦效应....

本文编号：3967654