大規(guī)模天線中混合預(yù)編碼方案的優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-01-28 11:34
近年來,人們對(duì)通信速率的要求逐年遞增,現(xiàn)有的微波頻段無法滿足帶寬需求,因此將啟用毫米波頻段。雖然此頻段擁有大帶寬,但其無線傳輸損耗也很嚴(yán)重,為了補(bǔ)償這種路徑損耗,需要采用預(yù)編碼技術(shù)。全數(shù)字預(yù)編碼技術(shù)計(jì)算復(fù)雜度過高,全模擬預(yù)編碼技術(shù)預(yù)編碼精度不高,所以就產(chǎn)生了混合預(yù)編碼技術(shù),它很好的實(shí)現(xiàn)了性能與復(fù)雜度之間的折衷。本文結(jié)合毫米波信道特性,研究大規(guī)模天線下混合預(yù)編碼優(yōu)化問題。首先,混合預(yù)編碼的設(shè)計(jì)需要接收端反饋信道信息,在大規(guī)模天線設(shè)置下,信道反饋量大。此時(shí)考慮到毫米波信道的稀疏性,本文設(shè)計(jì)了多維縮放算法來壓縮信道反饋信息。在很多時(shí)候,人們觀測(cè)到的數(shù)據(jù)樣本雖是高維的,但與設(shè)計(jì)任務(wù)密切相關(guān)的也許只是某個(gè)低維分布,即高維空間中的一個(gè)低維嵌入。多維縮放就是通過某種數(shù)學(xué)變換將原始高維屬性空間轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋(gè)低維“子空間”,在這個(gè)空間中樣本密度大幅提高,實(shí)現(xiàn)信道壓縮。仿真結(jié)果顯示,本文所提出了有限反饋方案頻譜性能良好,并且當(dāng)數(shù)據(jù)流數(shù)量較高時(shí),頻譜效率優(yōu)于基于有效信道的有限反饋方案,并接近全反饋方案。接著,為了降低求解模數(shù)混合預(yù)編碼這個(gè)優(yōu)化問題的復(fù)雜度,在施密特正交化混合預(yù)編碼算法的基礎(chǔ)上,本文提出了一種低復(fù)...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 毫米波混合預(yù)編碼算法以及基本概念
2.1 引言
2.2 毫米波混合預(yù)編碼
2.2.1 混合預(yù)編碼系統(tǒng)模型
2.2.2 毫米波傳輸特性
2.2.3 毫米波信道模型
2.3 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.3.1 MIMO信道容量
2.3.2 混合預(yù)編碼設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于多維縮放的有限反饋混合預(yù)編碼
3.1 引言
3.2 有限反饋混合預(yù)編碼
3.3 基于有效信道的有限反饋混合預(yù)編碼
3.4 基于多維縮放的有限反饋混合預(yù)編碼
3.4.1 多維縮放數(shù)學(xué)原理介紹
3.4.2 多維縮放混合預(yù)編碼仿真與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 低復(fù)雜度的施密特正交化混合預(yù)編碼
4.1 引言
4.2 正交匹配追蹤方案
4.3 低復(fù)雜度的施密特正交化方案
4.3.1 施密特正交化方案
4.3.2 低復(fù)雜度的施密特正交化方案
4.4 低復(fù)雜度的施密特正交化方案仿真
4.4.1 仿真環(huán)境設(shè)置
4.4.2 仿真結(jié)果對(duì)比分析
4.4.3 計(jì)算復(fù)雜度對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于非凸限制優(yōu)化的混合預(yù)編碼
5.1 引言
5.2 混合預(yù)編碼方案的模1限制
5.2.1 下行鏈路單用戶波束賦形
5.2.2 下行鏈路多用戶波束賦形
5.2.3 半定規(guī)劃問題思路總結(jié)
5.3 基于非凸限制松弛的混合預(yù)編碼方案
5.3.1 數(shù)學(xué)原理介紹
5.3.2 仿真驗(yàn)證
5.4 基于流形優(yōu)化的混合預(yù)編碼方案
5.4.1 數(shù)學(xué)原理介紹
5.4.2 改進(jìn)的流形優(yōu)化混合預(yù)編碼算法
5.4.3 仿真驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)
碩士論文
[1]毫米波MIMO通信系統(tǒng)中混合型波束成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳波.東南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3732542
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 毫米波混合預(yù)編碼算法以及基本概念
2.1 引言
2.2 毫米波混合預(yù)編碼
2.2.1 混合預(yù)編碼系統(tǒng)模型
2.2.2 毫米波傳輸特性
2.2.3 毫米波信道模型
2.3 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.3.1 MIMO信道容量
2.3.2 混合預(yù)編碼設(shè)計(jì)目標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于多維縮放的有限反饋混合預(yù)編碼
3.1 引言
3.2 有限反饋混合預(yù)編碼
3.3 基于有效信道的有限反饋混合預(yù)編碼
3.4 基于多維縮放的有限反饋混合預(yù)編碼
3.4.1 多維縮放數(shù)學(xué)原理介紹
3.4.2 多維縮放混合預(yù)編碼仿真與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 低復(fù)雜度的施密特正交化混合預(yù)編碼
4.1 引言
4.2 正交匹配追蹤方案
4.3 低復(fù)雜度的施密特正交化方案
4.3.1 施密特正交化方案
4.3.2 低復(fù)雜度的施密特正交化方案
4.4 低復(fù)雜度的施密特正交化方案仿真
4.4.1 仿真環(huán)境設(shè)置
4.4.2 仿真結(jié)果對(duì)比分析
4.4.3 計(jì)算復(fù)雜度對(duì)比
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于非凸限制優(yōu)化的混合預(yù)編碼
5.1 引言
5.2 混合預(yù)編碼方案的模1限制
5.2.1 下行鏈路單用戶波束賦形
5.2.2 下行鏈路多用戶波束賦形
5.2.3 半定規(guī)劃問題思路總結(jié)
5.3 基于非凸限制松弛的混合預(yù)編碼方案
5.3.1 數(shù)學(xué)原理介紹
5.3.2 仿真驗(yàn)證
5.4 基于流形優(yōu)化的混合預(yù)編碼方案
5.4.1 數(shù)學(xué)原理介紹
5.4.2 改進(jìn)的流形優(yōu)化混合預(yù)編碼算法
5.4.3 仿真驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)
碩士論文
[1]毫米波MIMO通信系統(tǒng)中混合型波束成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳波.東南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3732542
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