Massive MIMO系统中混合波束成型研究

发布时间：2022-02-26 07:05

　　Massive MIMO是第五代移动通信中的关键技术。然而,无线通信系统中射频链路的能耗仍然过高,传统纯数字波束成型在Massive MIMO系统中显得难以实现。由于纯数字波束成型要求每根天线配备一条独立的射频链路,这将导致Massive MIMO系统中射频链路数量过多,成本过高,能耗负担过重的问题,与5G的“绿色通信”理念背道而驰。为了降低射频链路数量,使5G的关键技术Massive MIMO和5G“绿色通信”相兼容,混合波束成型技术应运而生。本文通过对混合波束成型技术的研究,以远少于天线数的射频链路数为前提,以纯数字波束成型的频谱效率为目标,设计了两种高性能的混合波束成型解决方案。除此之外,本文将第二种解决方案推广到了基于部分连接和重叠子阵结构的混合波束成型中。本文主要工作及创新点包括以下几个方面:1)在混合波束成型技术模拟部分优化中,提出了收发端解耦迭代的优化算法。根据注水法容量表达式,本文将混合波束成型设计问题解耦为模拟和数字两阶段设计问题。第一阶段,通过最大化等效信道特征值之积设计模拟部分;第二阶段,把MIMO信道和模拟部分一起看作等效基带信道,用传统纯数字波束成型算法设计数... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
数学符号对照表
1 绪论
    1.1 研究背景、意义与动机
    1.2 混合波束成型技术研究现状
    1.3 论文主要工作及创新点
    1.4 论文结构安排
2 收发解耦优化的混合波束成型研究
    2.1 引言
    2.2 系统模型
    2.3 MU-MIMO混合波束成型方案
    2.4 实验仿真结果与分析
    2.5 本章小结
3 收发联合优化的混合波束成型研究
    3.1 引言
    3.2 SU-MIMO系统中收发联合优化方案
    3.3 MU-MIMO系统中收发联合优化方案
    3.4 实验结果与仿真分析
    3.5 本章小结
4 基于部分连接结构的混合波束成型研究
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 基于部分重叠子阵结构的混合波束成型设计
    4.4 实验结果
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间参与的科研项目相关成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BSA的MIB-OMP毫米波大规模MIMO混合预编码[J]. 项建弘,王宁,王恒.  应用科技. 2019(01)
[2]大规模MIMO系统中基于WMMSE的混合预编码算法[J]. 魏敏,汤文杰,滕颖蕾,陈广泉,宋梅.  北京邮电大学学报. 2018(04)
[3]基于和速率最大化的毫米波MIMO混合预编码算法[J]. 孙增友,李亚.  东北电力大学学报. 2017(06)
[4]基于毫米波大规模MIMO的混合RZF预编码算法[J]. 谢斌,谢舒闽,刘述睿.  电信科学. 2017(03)
[5]毫米波分离型子阵列的低复杂度混合波束成型传输设计[J]. 欧飞飞,何世文,薛春林,徐琴珍,杨绿溪.  信号处理. 2016(09)
[6]多用户毫米波MIMO系统中基于信道互易性的混合模数预编码算法[J]. 李元稳,何世文,李春国,欧飞飞,宋康,杨绿溪.  信号处理. 2016(08)

博士论文
[1]Massive MIMO与混合波束成型技术研究[D]. 武霄泳.北京邮电大学 2018



本文编号：3644191