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《隨機(jī)波束賦形在MIMO中的應(yīng)用研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA碩士學(xué)位論文MASTERTHESIS（電子科技大學(xué)圖標(biāo)）論文題目隨機(jī)波束賦形在MIMO中的應(yīng)用研究學(xué)科專業(yè)通信與信息系統(tǒng)學(xué)號(hào)201221260302作者姓名武龍指導(dǎo)教師張忠培教授分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文隨機(jī)波束賦形在MIMO中的應(yīng)用研究（題名和副題名）武龍（作者姓名）指導(dǎo)教師張忠培教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)通信與信息系統(tǒng)提交論文日期2015.05.18論文答辯日期2015.05.27學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)201
2、5年06月28日答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。THEAPPLICATIONOFRANDOMBEAMFORMINGINMIMOSCENARIOSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:WuLongAdvisor:ProfessorZhangZhongpeiSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechno
3、logyonCommunications--獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(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謝意。簽名：日期：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論
4、文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月IV摘要摘要現(xiàn)在4G蜂窩技術(shù)已經(jīng)開始廣泛的部署在世界各地，而第五代（5G）移動(dòng)無線通信技術(shù)成為了新興的研究領(lǐng)域。大規(guī)模MIMO的應(yīng)用成為5G技術(shù)的一個(gè)熱門領(lǐng)域，跟傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)相比，大規(guī)模MIMO可以在基站使用更多的天線，并且在終端共享更多的吞吐增益。但是由于基站數(shù)量巨大的低功率小天線的存在，需要反饋的信道狀態(tài)信息（CSI）量很大，預(yù)編碼算法的選擇將很大程度的影響系統(tǒng)性能。RBF作為一種需求CSI較少的預(yù)編碼方
5、案在大規(guī)模MIMO中具有很大的潛力。在單蜂窩小區(qū)內(nèi)，隨機(jī)波束賦形（RBF）已經(jīng)得到廣泛的研究，本文首先通過建立模型分析了RBF具有較好的利用空分增益，服務(wù)大量用戶，對(duì)CSI反饋量的需求低，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低的優(yōu)點(diǎn)。之后本文通過仿真來比較不同發(fā)射波束數(shù)對(duì)RBF性能的影響，得到在不同信道環(huán)境下，基站合理選擇發(fā)射波束數(shù)可使系統(tǒng)性能得到很大提升。本文還提出多波束選擇（MBS）算法，其核心思想是通過合理分配功率來提高能量利用效率，最大限度提升系統(tǒng)性能。本文還給出了RBF的2推廣形式PURC與ZFBF之間的比較，在無法獲得完整CSI的多用戶MIMO場景2中，PURC只需要反饋每個(gè)用戶
6、的SINR和其對(duì)應(yīng)每個(gè)波束的索引值，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜2度低，并具有較好的性能，但是隨著用戶數(shù)減少，PURC的性能會(huì)急劇下降。之后本文深入介紹了RBF算法在多蜂窩小區(qū)MIMO系統(tǒng)中的建模，基站采用RBF預(yù)編碼算法，接收機(jī)分別設(shè)置為最小均方誤差算法（MMSE）、迫零算法（ZF），和天線選擇算法（AS）的機(jī)制，通過設(shè)計(jì)這三種不同的用戶接收機(jī)來降低小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾；最后通過仿真得到MMSE空分接收機(jī)性能最好，但是復(fù)雜度最高；ZF次之，實(shí)現(xiàn)起來也較容易；而AS的性能最差，也最容易實(shí)現(xiàn)，文中給出多種算法驗(yàn)證該結(jié)論。本文最后分析了大規(guī)模MIMO場景中預(yù)編碼的應(yīng)用，比較了迫零（ZF）預(yù)編碼算
7、法和匹配濾波器（MF）預(yù)編碼算法在邊緣小區(qū)用戶和中心小區(qū)用戶可以達(dá)到的性能。在研究RBF在大規(guī)模MIMO中應(yīng)用時(shí)，通過K-Means聚類算法和K-Medoids聚類算法來對(duì)小區(qū)用戶進(jìn)行分組，并通過仿真驗(yàn)證，兩種聚類算法算法復(fù)雜度相近，但是K-Medoids算法可實(shí)現(xiàn)的性能要優(yōu)于K-Means算法。關(guān)鍵詞：大規(guī)模MIMO，隨機(jī)波束賦形，干擾抑制，用戶選擇IABSTRACTABSTRACTWith4Gcellulartechnologynowbeginningtobedeployedwidelyaroundtheworld,the
