由于毫米波頻譜資源非常豐富,可實現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)傳輸速率,毫米波通信成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的研究熱點。但是,毫米波的頻率極高,相應(yīng)的路徑損耗也更大,為了補償路徑損耗,需要采用大規(guī)模天線陣列,而大規(guī)模天線陣列的采用給毫米波波束訓(xùn)練、波束設(shè)計及預(yù)編碼設(shè)計等帶來一系列挑戰(zhàn)。本論文深入研究了“毫米波MIMO通信中波束訓(xùn)練與預(yù)編碼優(yōu)化設(shè)計”這一課題,針對毫米波波束訓(xùn)練、高功效通用波束設(shè)計及毫米波預(yù)編碼等問題,在充分考慮毫米波通信特點的基礎(chǔ)上,研究了毫米波波束訓(xùn)練及性能分析、毫米波波束優(yōu)化設(shè)計及毫米波高效傳輸方案設(shè)計。本論文研究的內(nèi)容包括毫米波波束對齊訓(xùn)練碼書設(shè)計及波束對齊性能分析、高功效數(shù)字波束設(shè)計及模擬-數(shù)字混合波束設(shè)計、恒包絡(luò)預(yù)編碼與天線子集選擇、毫米波寬帶模擬-數(shù)字混合預(yù)編碼及毫米波定向預(yù)編碼等。具體研究內(nèi)容和主要貢獻(xiàn)如下:1.波束訓(xùn)練是獲取毫米波信道狀態(tài)信息行之有效且已被標(biāo)準(zhǔn)采納的方法,針對傳統(tǒng)毫米波訓(xùn)練波束主瓣與旁瓣內(nèi)波動較大且過渡帶較寬等缺點,從波束形狀/波束方向圖逼近的角度提出了一種新的訓(xùn)練波束/碼書設(shè)計方法,新的波束設(shè)計方法將波束設(shè)計問題建模為優(yōu)化問題,并將主瓣及旁瓣內(nèi)的波動要求引入到優(yōu)... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

毫米波頻段頻譜使用示意圖

研究表明，毫米波信號衰減的大小與降雨瞬時強度、通信距離和雨滴形狀有關(guān)。通常情況下，降雨的瞬時強度越大、通信距離越遠(yuǎn)及雨滴越大，相應(yīng)的信號衰減也越嚴(yán)重，雨衰與頻率的關(guān)系見圖1.2。降低雨衰影響最有效的辦法是在設(shè)計毫米波通信系統(tǒng)時，留出足夠的電平衰減余量。 具有很強的穿透能力與可見光相比，毫米波對沙塵和煙霧的穿透能力很強。試驗表明，毫米波對于沙塵和煙霧具有很強的穿透力，幾乎能無衰減地通過沙塵和煙霧，甚至對于由爆炸和金屬箔條產(chǎn)生的較高強度散射，即使出現(xiàn)衰落也是短期的且很快恢復(fù)，并不會引起毫米波通信的嚴(yán)重中斷。由于毫米波對煙霧及等離子等的穿透能力比可見光強很多，這就使得毫米波通信具有較好的全天候及持續(xù)可靠工作的能力。 安全性能好毫米波通信具有更高的安全性，原因來自兩個方面：一方面，由于大氣及降雨吸收等因素，毫米波在傳播過程中衰減很大，單跳通信距離很短。在一定距離之外，信號衰減變得非常微弱

第一章 緒論如果信道的帶寬 W 充分窄，即滿足 τlW 1 ( l = 1, · · · , Np)，則可以得到窄帶空域信道矩陣H =Np∑l=1αlaR(ψR,l)aHT(θT,l). (1.5)1.1.2.3毫米波通信 MIMO 架構(gòu)MIMO 技術(shù)廣泛應(yīng)用于當(dāng)前 Sub-6G 商用 WLAN（如 IEEE 802.11n/ac) 及蜂窩（如IEEE 802.16e/m、LTE Advanced）系統(tǒng)，上述標(biāo)準(zhǔn)僅支持少數(shù)天線，通常 2 根天線且最多 8 根天線。但是毫米波陣列的天線數(shù)比低頻系統(tǒng)的天線數(shù)多得多，比如 32 或者 256根天線很常見。由于毫米波波長很短，即使天線數(shù)很大，占據(jù)的物理尺寸仍然很小。


本文編號：3070095