低精度量化下大规模天线系统性能分析与优化

发布时间：2022-01-24 10:22

　　国际电信联盟（ITU）定义了第五代移动通信技术（5G）三类典型业务场景,即增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）以及超可靠低时延通信（URLLC）。根据这三类业务场景的性能要求,5G定义了一系列的性能目标,如吞吐量提升1000倍,能量效率（EE）提升10倍等,配置低精度ADC的大规模天线系统是同时满足这两个目标的潜在技术,因此研究低精度量化下大规模天线系统性能分析与优化具有重要意义。本文关注混合精度架构下的大规模天线系统容量分析和基于容量的参数优化,以和速率作为系统容量的指标。利用随机矩阵理论推导混合精度架构下的系统和速率闭式,为性能分析和系统参数优化提供理论支撑。利用大规模优化理论对发送功率、量化精度等参数设计高效优化算法。本文主要贡献如下:·在窄带系统中采用加性量化噪声模型（AQNM）,基于随机矩阵理论推导了混合精度架构下基站采用最小均方误差（MMSE）检测时系统和速率的闭式渐进等价,基于闭式渐进等价发现基站采用MMSE检测时的“容量天花板”效应,无限提高上行发送功率并不能完全弥补低精度量化带来的和速率损失。数值仿真结果验证了闭式渐进等价的有效性,并发现在基站端配... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２本文结构??１．４本文的结构与主要贡献??

对于一个规则量化器，区间端点和输出值由小到大依次为??ｘ０?＜?ｙ＇?＜?＜?ｙ２?＜?ｘ２?＜?…＜?ｙＮ?＜?ＸＮ’??如图２．１所示，故端点（实际上定义了量化区间）和输出值也可以唯一确定一个量??化器。若除了端点以外＝?则为对称量化。另外，量化器通常是??单调的，即Ｑ〇ｒ）关于；ｒ是单调不减的函数。显然规则量化器是单调的。??丨?１?丨２?丨３?．．．?ＸＮ－２?＾Ｎ－ｌ??＿Ｉ?￣￣丨?Ａ?１?▲?？?￣?１Ｚ?￣￣＾??ｙｉ?２／２?ｙ３?ｖｎ－ｉ?ｖｎ??图２．１标量邏：化器??图２．２本意了函数的阶梯特性。通常：ｒ。＝?—〇〇，心＝〇〇，单兀ｉ？。与ｉ？＃??为过载单元。量化器的输入范围召定义为粒度单元的总长，即对规则量化器而??言，５?＝?—?ｈ。少数情况下量化器的输入范围被限制在一个有界区域内，那??么％和３＾也是有限值，此时没有过载单元，量化器的输入范围是５?＝?—??在绝大多数应用中

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本文编号：3606402