大规模天线系统混合预编码算法研究
[Abstract]:In order to meet the increasing demand of wireless communication data transmission, the spectrum of millimeter wave band which has not been developed has become an effective way to solve the bottleneck of transmission rate and limited spectrum resources. At present, millimeter-wave MIMO systems with large antenna arrays have attracted much attention in both academia and industry. It can provide both wider transmission bandwidth and higher spectral efficiency. Combined with the characteristics of millimeter wave propagation and large antenna array, hybrid precoding technology has become an important signal processing method in millimeter wave MIMO systems. It can effectively resist multipath fading and reduce interference between transmission data streams. Thus, the spectral efficiency is improved. The conventional MIMO system has a RF chain for each antenna, and precoding is performed only in the digital baseband. With the increase in the number of antennas, this will result in huge hardware overhead and energy consumption, so the traditional precoding scheme is no longer suitable for millimeter-wave MIMO systems. In order to reduce the RF complexity of millimeter-wave MIMO systems, the hybrid precoding scheme divides the signal processing into two stages: analog precoding and digital baseband precoding. The processing of analog preprocessor can effectively reduce the number of RF chains, thus reducing the RF overhead and energy consumption. Using the low-dimensional digital precoder, it can achieve good transmission performance of approaching the traditional full-digital precoding scheme. This paper first reviews the MIMO structure in millimeter wave communication system, analyzes the characteristics of traditional MIMO structure, and focuses on the analog digital hybrid MIMO structure and lens antenna array structure in millimeter wave communication system. On this basis, the precoding algorithm for different structures is studied. Among them, several hybrid precoding algorithms are studied in the case of single user and multi-user for analog-digital hybrid structure. In addition, for the partial connection structure with low complexity in the hybrid structure, this paper first introduces the existing typical algorithms, analyzes the performance and complexity of the algorithm, and then proposes an improved hybrid precoding algorithm. Simulation results show that the improved algorithm can achieve good performance with low complexity. Finally, for the lens antenna array structure, the system structure, modeling process and precoding algorithm design are analyzed in detail. The improved algorithm is proposed and compared with the analog-to-digital hybrid MIMO structure. Furthermore, this structure can effectively reduce the RF complexity of millimeter wave MIMO system.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN919.3
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,本文编号:2269942
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