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1、學(xué)校代碼:10286分類號(hào):TN929密級(jí):公開UDC:621.3學(xué)號(hào):150709毫米波無線通信系統(tǒng)中物理層關(guān)鍵技術(shù)研究研究生姓名：王文正導(dǎo)師姓名：楊綠溪申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)一級(jí)學(xué)科名稱信息與通信工程論文答辯日期2018年5月27日二級(jí)學(xué)科名稱信號(hào)與信息處理學(xué)位授予日期2018年月日答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2018年6月6日碩碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文毫米波無線通信系統(tǒng)中物理層關(guān)鍵技術(shù)研究專業(yè)名稱：信息與通信工程研究生姓名：王文正導(dǎo)師姓名：楊綠溪RESEARCHONPHYSICAL-LAYERKEYTECHNOLOGYOFMILLIMETER
2、WAVECOMMUNICATIONSYSTEMAThesissubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYWenzhengWangSupervisedby:LuxiYangSchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversityJune6,2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其
3、他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：日期：東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：導(dǎo)師簽名：日期：摘
4、要第五代移動(dòng)通信(5G)旨在滿足2020年及未來人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的通信業(yè)務(wù)需求，對(duì)系統(tǒng)容量和數(shù)據(jù)速率要求的不斷提升，開發(fā)高頻段的頻譜資源勢(shì)在必行。毫米波通信技術(shù)的發(fā)展為彌補(bǔ)與解決微波頻段稀缺的問題提供了有效途徑，已經(jīng)成為5G乃至未來無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)有的研究工作主要針對(duì)毫米波通信系統(tǒng)中的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和評(píng)估，很少有對(duì)整個(gè)毫米波通信方案進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估的工作，實(shí)際系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)缺乏一定依據(jù)。因此，本文圍繞毫米波無線通信系統(tǒng)中物理層關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)幀結(jié)構(gòu)、短數(shù)據(jù)包發(fā)送方案、同步方案和信道估計(jì)方案進(jìn)行了研究，并給出了Matlab仿真平臺(tái)上的鏈路級(jí)性能評(píng)估。本
5、文的主要工作如下：介紹了毫米波通信系統(tǒng)的混合波束賦形天線架構(gòu)和統(tǒng)計(jì)分簇信道模型，基于LTE標(biāo)準(zhǔn)和毫米波特性設(shè)計(jì)了幀結(jié)構(gòu)、物理信道分布、資源分配方案和參考信號(hào)映射方案，為后續(xù)章節(jié)的毫米波無線通信系統(tǒng)中物理層關(guān)鍵技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)大帶寬OFDM系統(tǒng)中的短數(shù)據(jù)包發(fā)送過程，提出了一種基于擴(kuò)頻的短數(shù)據(jù)包發(fā)送方案，仿真對(duì)比結(jié)果表明了該方案能有效降低短數(shù)據(jù)包多次重復(fù)導(dǎo)致的OFDM信號(hào)PAPR，由此設(shè)計(jì)了毫米波無線通信系統(tǒng)中系統(tǒng)信息、控制信息和用戶數(shù)據(jù)的收發(fā)流程。設(shè)計(jì)了毫米波無線通信系統(tǒng)中同步序列PSS/SSS的生成與映射方案，然后詳細(xì)介紹了接收端的時(shí)頻同步算法流程
6、。仿真分析表明所提的幀定時(shí)同步方案可以獲得精確同步。設(shè)計(jì)了毫米波無線通信系統(tǒng)中參考信號(hào)RS的生成與映射方案，然后給出了接收端包括LS信道估計(jì)、時(shí)域平均和頻域插值的信道估計(jì)處理流程，隨后詳細(xì)研究了數(shù)據(jù)輔助信道估計(jì)技術(shù)。仿真結(jié)果表明，基于參考信號(hào)的信道估計(jì)方法具有較低的復(fù)雜度和良好的信道估計(jì)性能，因此將其確定為毫米波無線通信系統(tǒng)鏈路級(jí)性能評(píng)估中采用的信道估計(jì)方案，而數(shù)據(jù)輔助信道估計(jì)在可用參考信號(hào)數(shù)目較少的情況下可以通過反饋迭代處理改善信道估計(jì)性能。根據(jù)已研究的物理層關(guān)鍵技術(shù)，詳細(xì)描述了毫米波無線通信系統(tǒng)仿真評(píng)估方案的仿真參數(shù)和信道生成參數(shù)，然后分析評(píng)估了系統(tǒng)信息
7、、控制信息和用戶數(shù)據(jù)在理想和非理想情況下的性能，仿真結(jié)果表明毫米波通信系統(tǒng)在1GHz帶寬下可以實(shí)現(xiàn)接近10Gbps的峰值速率，證明了毫米波通信是一種解決頻譜資源瓶頸問題的可靠而具有廣闊前景的技術(shù)，為實(shí)際系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了可行性依據(jù)。關(guān)鍵?：毫米波通信幀結(jié)構(gòu)同步信道估計(jì)系統(tǒng)性能評(píng)估IAbstractThe5thGenerationMobileCommunicationSystems(5G)ispositionedtoaddresstheuserdemandsandbusinesscontextsof2020andbeyond.Theincreasingneedf
8、ormuchhigherthroughputandh
