存在IQ失衡大规模天线系统的分析与优化

发布时间：2024-02-19 19:15

　　理论研究的结果应用于实际系统中,必须要考虑实际系统中的硬件非理想性。非理想性的存在,使得系统的容量、频谱效率、信号检测的准确度等都有一定的损失。相比传统系统,在未来通信系统中高阶调制方式、大规模天线、毫米波等技术的使用,使系统的非理想性特征以及受非理想性的影响有新的表现。比如,毫米波段器件的非理想性更为突出;大规模天线系统(Massive Multi-Input Multi-output,M-MIMO)的实现要求降低基站各射频单元的成本与功耗,而低成本低功耗器件将引入更明显的非理想性。在实际系统的实现中,硬件非理想性不能被忽略,在通信的关键技术研究中也需要将非理想性加入到系统模型,并探究非理想性的影响。考虑硬件非理想性问题具有重要的研究意义和实用价值。本文关注大规模天线系统中存在IQ失衡(IQ imbalance,IQI)这一非理想性因素,考虑全数字系统、混合波束系统以及有限精度量化系统。从时分双工(Time Division Duplexing,TDD)传输模式的信道估计、下行链路的预编码方案以及可达速率三个方面展开工作,主要的研究成果和贡献如下:首先,分析用户(User Equip...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１收发机射频结构??

８９］。对称模型中，Ｉ路和Ｑ路皆由幅度和相位偏差来表述，每一路类似经??历了一半的幅度和相位失衡［７，?９０］。两种模型是等价的。本文采用对称性ＩＱ失??衡模型，如图２．１所示，图中ｅｊ７ｔ，化／ｔ分别为幅度失衡与相位失衡参数。??根据如图２．１所示的收发结构，在发送端，发送射频....

图２．３?ＩＱ失衡对接收信号频谱的影响??

⑷?（ｂ）??图２．２?ＩＱ失衡对调制星座图的影响??时调制星座图的变化。当幅度偏差存在时，Ｉ路信号受到压缩（拉伸）的同时，??Ｑ路信号受到拉伸（压缩）。当相位偏差存在时，Ｉ路和Ｑ路信号同时受到同样??的拉伸或压缩。当幅度失衡和相位失衡同时存在时，因ＩＱ失衡的严重程度不??同，星....

图2.4存在IQ失衡大规模天线系统结构

第二章存在ＩＱ失衡大规模天线系统性能??Ｅｒｒｏｒ?Ｒａｔｉｏ，ＳＥＲ）或误差向量ｆｅ度（Ｅｒｒｏｒ?Ｖｅｃｔｏｒ?Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ，ＥＶＭ）等性能指标??曲线，从而提供可忽略地影响性能的最大失配值［６］。??２．２．２系统模型??考虑单小区多用户大规模天线系统，假设基站端（Ｂ....

图２．５上行有效信道估计ＭＳＥ随训练序列发送信噪比的变化趋势，ｒ?＝?Ｍ??

?（ｂ）?（ａ￡，?＜ｔ９）?＝?（２?ｄＢ，?５°）??图２．５上行有效信道估计ＭＳＥ随训练序列发送信噪比的变化趋势，ｒ?＝?Ｍ??图２．５给出了在不同ＩＱ失衡存在场景下，选择训练序列长度为用户数Ｍ??２９??

本文编号：3903190