基于混合波束赋形的室内毫米波MIMO系统性能分析
本文选题:毫米波通信 + MIMO ; 参考:《电子学报》2017年06期
【摘要】:混合波束赋形在射频模拟域波束赋形的基础上,通过在基带实现数字域波束赋形来进一步提高数据速率.本文针对基于混合波束赋形的室内毫米波MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统进行性能分析,分别评估了迫零(Zero Force,ZF)接收机、最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)接收机以及匹配滤波(Matched Filter,MF)接收机在基于码本的最优波束选择下的传输速率,并对接收机在不同的信道环境下进行性能评估.仿真结果表明,无论视距(Line-Of-Sight,LOS)传播路径是否被遮挡,MMSE接收机和ZF接收机在总发射功率较高时均具有接近容量的性能;在总发射功率较低时MMSE接收机的性能则略优于ZF接收机.相反,MF接收机始终保持较差的性能.系统可根据总发射功率大小以及接收机的实现复杂度来选取合适的接收机.本文所研究的系统可应用于实际室内无线个域网(Wireless Personal Area Networks,WPAN)以实现高速短距无线通信.
[Abstract]:The hybrid beamforming is based on the RF analog beamforming and the digital beamforming is realized in the baseband to further improve the data rate. In this paper, the performance analysis of indoor millimeter wave MIMO (multiple input multiple output) system based on hybrid beamforming is carried out, and the zero force ZF receiver is evaluated, respectively. The transmission rate of minimum mean Square Error-MMSE receiver and matched filter MF receiver under the optimal beam-selection based on codebook, and the performance evaluation of the receiver in different channel environment. The simulation results show that both the MMSE receiver and ZF receiver have the capability of approaching the capacity when the total transmission power is high, and the performance of the MMSE receiver is slightly better than that of the ZF receiver when the total transmission power is low, regardless of whether the transmission path of the Line-Of-SightSightLos is blocked or not. On the contrary, the MF receiver has always maintained poor performance. The system can select a suitable receiver according to the total transmit power and the complexity of the receiver. The system studied in this paper can be applied to wireless personal Area network (WPAN) in order to realize high-speed short-range wireless communication.
【作者单位】: 清华大学电子工程系;
【基金】:国家863计划课题(No.2015AA01A706) 清华大学自主科研课题(No.20161080089) 自然科学基金重大研究计划课题(No.91338102)
【分类号】:TN919.3
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,本文编号:2106592
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