基于传播算子的大规模MIMO系统低复杂度DOA估计算法研究

发布时间：2024-12-07 01:22

　　多输入多输出(MIMO)作为提高无线通信系统频谱效率的关键目前已广泛应用于第四代移动通信系统,而大规模MIMO技术也被认定为下一代移动通信系统的核心技术之一。现有研究表明波束赋形技术可以有效减轻小区间干扰以提升大规模MIMO系统性能,但该方法的前提是获得目标精确的角度参数估计,因此针对大规模MIMO系统的波达方向(DOA)估计具有重要研究意义。空间谱估计可以对空间中不同方向上多个目标信号实现高分辨率测向,由于现有空间谱估计算法普遍运算量较大,降低算法复杂度和增强算法实时性十分必要。传播算子(PM)算法于20世纪末提出,是一种低复杂度和强实时性的算法,本文提出了修正传播算子算法(MPM)、旋转不变传播算子算法(PM-ESPRIT)两种改进算法并研究了这些算法在大规模MIMO系统中的性能。本文的主要工作分为两方面,一是针对PM算法在低信噪比、小快拍数时性能下降以及需要谱峰搜索等缺点提出了MPM、PM-ESPRIT算法并推广到二维情况中;二是通过计算机仿真实验对各算法在大规模MIMO阵列,包括大规模均匀线阵和均匀矩形阵中的估计性能进行了仿真,仿真结果表明大规模MIMO系统对小尺度衰落和加性噪声...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1大规模天线阵列与传统阵列的区别Figure1.1Differencesbetweenlarge-scalearraysandtraditionalarrays

内蒙古大学硕士学位论文过随机矩阵理论来分析；采用线性信号处理方法时，小尺度衰落值和热噪声在相关为与天线数量成反比的平均值，因此在大规模MIMO系统中，热噪声和小尺度衰落以被消除，其系统性能受限于导频污染，即多小区、多用户干扰造成的导频非正交大规模MIMO阵列相比传统阵列的....

图2.1DOA估计原理图

列是十分困难的，而阵列维数、天线数目等具体，因此，本章我们仅以均匀线阵来描述MIMO系的基本原理。大规模MIMO系统的基本模型以及DOA估计的基SPRIT两种经典特征子空间算法，最后详细介绍了本章对大规模MIMO阵列引入了合理的假设。2.1DOA估计基本原理....

图2.2系统模型图

内蒙古大学硕士学位论文)sin())exp(2sin()exp()exp(0ffdjcdjj速度，为信号波长，0f为信号的中心频率；在DOA估，有0ff，则上式还可以写为)exp(sin())sin()exp()exp(2....

图2.3多径信道模型图

图2.3多径信道模型图Figure2.3Multipathchannelmodeldiagram2222202()exp()ZZARAufzI，z0度的峰值，2是多径信号分量的功率，()0I是修正)之间的均匀分布，其概率密度函数....

本文编号：4014566