大规模天线系统中低复杂度导频设计与信道估计问题研究

发布时间：2024-04-10 23:23

　　通过在基站部署数百根天线,在相同的时频资源块上服务数十个单天线用户,大规模天线系统(massive MIMO)已经吸引了大量研究者的关注。它能够将系统的频谱效率和辐射能量效率增加几个数量级。大规模天线系统优良的系统性能是在假设已知完美信道状态信息的条件下获得的,而信道状态信息的获得是一个极大的挑战。完美信道状态信息的获得会导致严重的导频开销,从而造成系统性能的下降。因此,导频设计和信道状态信息的获得是制约系统性能最重要的因素。对于单小区中,比较严重的问题是频分双工(FDD)下行信道估计问题,而对于多小区,比较严重的问题是时分双工(TDD)上行信道估计问题。因此,我们针对单蜂窝小区FDD下行以及多小区TDD上行大规模天线系统,分别研究了低复杂度的导频分配策略和信道估计方法。对于单蜂窝小区FDD下行大规模天线系统,我们探讨了大规模天线系统多径信道在延迟域与角度域的联合稀疏性。利用联合稀疏性,针对下行链路大规模天线正交频分复用(OFDM)系统提出了一种具有低开销和低复杂度的解耦导频设计策略。提出的导频分配策略中我们将导频分配通过解耦的方式分成两部分来完成。在第一部分,我们提出了两种两层贪婪迭...

【文章页数】：100 页

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摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景和意义
        1.1.1 无线通信的发展
        1.1.2 5G主要场景、性能挑战和关键空口技术
        1.1.3 大规模天线
        1.1.4 研究意义
    1.2 相关工作与研究现状
        1.2.1 单小区大规模天线系统信道估计问题
        1.2.2 多小区大规模天线系统信道估计问题
    1.3 本文的结构和主要贡献
第二章 FDD大规模天线系统中基于信道联合稀疏性的导频设计
    2.1 引言
    2.2 系统模型和信道模型
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 信道模型
    2.3 导频设计
        2.3.1 信道训练
        2.3.2 解耦的导频设计策略
        2.3.3 延迟域导频设计
        2.3.4 角度域导频设计
    2.4 算法复杂度分析
    2.5 仿真结果
    2.6 小结
第三章 FDD大规模天线中利用信道联合稀疏性的解耦信道估计方法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 信道估计
        3.3.1 第一阶段
        3.3.2 第二阶段
    3.4 算法复杂度分析
    3.5 仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 多小区大规模天线系统中的动态导频分配问题
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 导频序列分配策略
    4.4 性能分析
        4.4.1 信道估计
        4.4.2 数据传输阶段
        4.4.3 系统吞吐量
        4.4.4 最佳导频长度优化问题
    4.5 仿真结果
    4.6 小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来研究计划与展望
        5.2.1 未来研究计划
        5.2.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
攻读博士学位期间的项目经历



本文编号：3950516