大规模MIMO-OFDM系统中的峰均功率比抑制方法研究

发布时间：2020-05-14 09:20

【摘要】：大规模多输入多输出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)技术和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制技术是第五代移动通信(Fifth Generation,5G)系统中的两大重要技术。大规模MIMO-OFDM系统结合了两种技术的优势,具有广阔的发展前景。而OFDM调制技术作为一项多载波技术,由此带来的高值峰均功率比,是大规模MIMO-OFDM系统中的基本问题。其中信号峰均比过高的主要影响有:(1)信号输入射频功率放大器以后,容易产生非线性失真,引起带内失真和带外辐射;(2)导致射频功率放大器的效率降低;(3)对数模转换器动态范围有更高的要求,导致数模转换效率下降。峰均比抑制技术有利于降低OFDM系统中信号的峰均比,由于单天线OFDM系统是大规模MIMO-OFDM系统的基础,故本文先对MIMO系统和OFDM技术进行研究,并介绍了一些经典的峰均比抑制方法。然后再对大规模MIMO-OFDM系统的峰均比抑制方法进行讨论,最后针对该系统提出了两种有效的峰均比抑制方法。具体包括:第一,基于信道特性的大规模MIMO-ODFM系统峰均比抑制方法。该方法利用了大规模MIMO系统多天线带来的高自由度,结合矩阵零空间理论,经推导得出:给输入信号加上计算所得的向量,不仅可以保证接收信号不受改变,节省边带信息,并且可以降低系统的峰均比。同时,为降低算法复杂度,本文还提供了该方法的一个次优方法。仿真结果表明所提方法具有较好的峰均比抑制效果和较低的算法复杂度。第二,大规模MIMO-OFDM系统中降低用户间干扰和峰均比的预编码技术。该方法结合大规模MIMO系统中现有的线性预编码方法,设计了一种既可以消除用户间干扰又可以降低系统峰均比的预编码矩阵。此外,为了降低计算复杂度,该方法还提供了一个低复杂度预编码方法。仿真结果验证了所提预编码方法在峰均比抑制上的有效性。以上所提方法,通过MATLAB仿真验证,可用于大规模MIMO-OFDM系统中降低系统峰均比。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.53

【参考文献】

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本文编号：2663138