毫米波大规模天线系统中低复杂度接收机的研究

发布时间：2025-01-01 09:24

　　随着通信技术的高速发展,在2020年5G商用计划的推动下,人们更加深入地研究5G毫米波通信系统。在毫米波大规模天线系统中,接收机的结构设计和信号处理方法是一项非常关键的研究技术。在传统接收机下,由于天线数量有限,所以可以支持每根接收天线连接一条射频链路。但在毫米波大规模天线系统中,大规模的天线阵列无法承担起这么多数量的射频链路,因为射频链路的功耗大、成本高、复杂度高,对建设空间有限制。尽管在现有的文献中提出了多种关于混合模拟/数字的结构,可以有效地减少射频链路的数量。但是,这些接收机的操作都是基于假设基站知道准确信道状态信息的前提下。实际上,这种假设是很难在现有的硬件结构中实现,这意味着这些接收机可能需要为信道估计专门设计另一种方案或设备,这样会增加成本和复杂性。结合以上情况分析,对毫米波接收机的研究涉及到以下两个方面:一、射频链路的功耗问题,如何有效减少射频链路的数量,设计新型低复杂度的毫米波接收机结构;二、针对接收机的结构特征,如何设计相应的信道估计方法。本论文针对单用户和多用户的毫米波系统模型,考虑在上行链路中,设计了一款新型毫米波大规模天线系统中低复杂度的接收机,并且针对此接收机...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2大规模天线系统原型Argos系统

线。为了满足未来5G系统的巨大容量需求，近年来提出研究毫米波大规模天线系统，可以充分利用大量天线单元提供多余的空间分集。在大规模天线系统中，基站处使用大量的天线和无线电信道（数十，数百甚至更多），可以同时服务于相对少量的用户单元。基于波束形成和阵列天线处理的理论知识，大规模天线系....

图2.1大规模MIMO系统的硬件设备下面，我们来进一步研究MIMO系统中上行信道的信号模型，如图2.2所示，假设在发送方，用户发射的天线数量为在接收方基站用来接收的天线数量为，最基本的

杭州电子科技大学硕士学位论文92.2大规模MIMO系统模型在基站端安装上百根的天线（现在一般是128根、256根或者更多），从而能够实现上百根天线能够同时发送数据流和信号信息，大规模MIMO系统的硬件设备如图2.1所示。与传统的MIMO系统相比较，大规模MIMO系统的不同之处主要....

图3.2毫米波信道下该单用户接收机与传统接收机的误码率性能比较

杭州电子科技大学硕士学位论文21定理的证明见本章附录。从定理可以看出，当增大时，误码率趋于零；另一方面，当rN增大时，误码率的指数方式趋于零。上述结论证实了本文设计的毫米波接收机的有效性。后面的仿真结果表明，本文设计的毫米波接收机与全数字式的接收机，即系统具有rN个射频链路相比，....

图3.3毫米波信道下单用户接收机在基站不同接收天线下的误码率性能比较

杭州电子科技大学硕士学位论文23图3.3毫米波信道下单用户接收机在基站不同接收天线下的误码率性能比较从图3.3可以看出，本文提出的单用户毫米波接收机在基站天线数量不同的情况下，误码率的下降趋势大致相同，且在信噪比3dB以下，随着基站接收天线数量的增加，误码率性能差异较校在信噪比3....

本文编号：4022382