大规模MIMO系统中高效传输方法的研究

发布时间：2022-01-12 00:16

　　大规模多输入多输出（MIMO）是第五代（5G）蜂窝通信网络的主要技术,具有较高的能效和谱效。当基站天线数很大时,使用简单的线性处理就可以获得满意的性能。但是大规模天线阵列增加了线性处理的复杂度和基站的部署成本。为了降低复杂度和成本,本论文从线性处理和天线两个方面,深入研究了“大规模MIMO系统中高效传输方法的研究”这一课题,充分利用统计信道状态信息（CSI）,提出了多种高效的传输方法,并进行了性能分析。研究内容涉及基于多项式拟合的大规模MIMO信道预测器、大规模MIMO系统中基于能效的天线数和发射功率联合优化方法、基于多项式展开的大规模MIMO接收机、三维（3D）大规模MIMO系统中低复杂度的双层波束成形和3D大规模MIMO系统利用基站天线下倾角进行无线携能通信（SWIPT）的传输方法。具体研究内容和主要贡献现述如下:1.针对考虑延迟CSI的大规模MIMO系统,提出了一种低复杂度的基于多项式拟合的信道预测器,减少运算时间和处理延迟。多项式拟合预测器只需要非常少的CSI观测样本,就可以估计现有的CSI。与传统的维纳预测器相比,多项式拟合预测器无需对信道统计信息进行估计,也避免了矩阵求逆运... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

系统模型示意图，基站配置高架天线，用户在街道峡谷内行驶

系统模型本章的传输模型同第3.2节中的(3.1)和(3.2)，在这里，我们设置接收噪声的方差。系统模型如图4.1所示。在大规模 MIMO 系统中，基站空间有限，天线数较多，天线间距小，接收的衰落系数中存在相关性。所以，本章我们研究的信道模型考虑接收相关性，上行信道表示为G12H (4.1)其中，H h h的所有元素是独立同分布的，服从圆对称复高斯分布，均值为 0，方差为 1。信道协方差矩阵为 ，表示 根基站天线的接收信号之间的相关性。因为本章所研究的 MIMO 系统中只有一个接收机


本文编号：3583721