协作波束成形及多用户MIMO技术研究

发布时间：2021-07-19 17:57

　　多天线系统在现代无线通信网络中得到了广泛应用。而波束成形技术则是实现多天线系统增益的关键方法之一。随着协作通信及多用户MIMO （multiple-input multiple-output）系统的提出,协作中继波束成形技术与多用户下行链路多组多播波束成形技术已成为近年来通信、信号处理等多个领域的研究热点。同时,随着系统用户数目的增多及移动数据传输业务规模的扩大,传统多用户MIMO系统面临着巨大挑战。而大规模天线技术（massive MIMO）则成为解决这些挑战最为有效的方法。在大规模天线多用户MIMO系统中,我们可以通过增加基站配置的天线数目使得通信系统具有更高的频谱和功率效率。因此,这一技术在近年来受到广泛关注。本论文围绕上述三个重要的物理层技术展开,着重研究了：协作中继波束成形技术在两跳与分层多跳中继网络中基于接收信噪比准则的设计与性能分析问题；多用户MIMO系统下行链路中基于用户公平性和传输鲁棒性的波束成形设计问题以及大规模天线多用户MIMO系统中上行链路导频传输方案设计及相应的下行链路导频污染预编码方案的设计与系统性能分析。本文的主要工作可以概括为以下四个部分：第一部分,我们... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．?１两跳中继网络模型??

?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０??ｐＸ?［犯］??图２．４平巧可达速率随中继节点发送功率巧的变化（Ｋ?＝?５）??５?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｔ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??４．５—Ｈ—ｐ－－：—Ｉ—；—ｒ—：???吾?Ｉ?！?Ｉ?Ｉ?；?Ｊ＆???３?４……：——???Ｉｌｌ?一Ｉ?Ｉ?１??＇?１?＾??１１１１??ｒ——口?…户，??ｒａ?３?—Ｉ?Ｉ???＊????皆－??Ｉ?！?ｉ?！?－ｅ－Ｅ［Ｒｊ??？

图２．?７两跳中继多搔入网络协作中继波束成形下可达速率区域??４本章小结??在这一章中，我们着重讨论了两跳中继网络中协作中继波束成形方案的题。我们首先研巧单源网络在中继噪声具有相关性时的中继波束成形设计表明这一非凸优化问题可１＾＾采用半定松弛的方法变形为一个凸半定规划证明表明半定松弛方法得到凸半定规划的最优解一定能够满足秩－１条件，原问题的最优解可Ｗ在多项式时间求解。同时，理论证明还揭示了中继性始终会对网络平均传输速率带来增益。接下去，我们讨论了一个多源跳多接入网络在中继采用协作波束成形方案时的可达速率区域。最后，验证了所提出的理论结果。??


本文编号：3291160