基于壓縮感知的信道互易性補償方法分析與研究.pdf

1、移動通信一般包括時分雙工（Time Division Duplex, TDD）和頻分雙工（Frequency Division Duplex, FDD）兩種制式，相比于FDD系統(tǒng)，TDD系統(tǒng)的一個主要優(yōu)勢就是上下行信道具有互易性，利用信道互易性可以有效地提高頻譜利用率。
　　然而有許多原因會導致TDD系統(tǒng)上下行信道互易性被破壞，若不對其進行相應的校準補償，會導致TDD系統(tǒng)失去這一天然優(yōu)勢。本篇論文主要從系統(tǒng)容量和誤差的角度出發(fā)，分

2、析了信道估計誤差和信道時變特性對上下行信道互易性產生的影響，然后利用信道的稀疏特性，分別針對TDD-MIMO系統(tǒng)和大規(guī)模天線系統(tǒng)提出了相應的信道互易性補償方法。本篇論文的主要工作包括：
　　（1）簡單介紹了TDD系統(tǒng)和FDD系統(tǒng)以及各自的優(yōu)缺點，同時突出介紹了TDD系統(tǒng)中的一個重要優(yōu)點：上下行信道互易性。隨后重點分析了導致TDD系統(tǒng)上下行信道互易性喪失的因素，主要包括信道估計誤差、射頻器件的非理想特性、干擾模式不對稱和信道時變特性

3、等。現(xiàn)有許多關于信道互易性補償的文獻只考慮信道時變特性產生的影響，而直接忽略了信道估計誤差，本篇論文綜合考慮信道估計誤差和信道時變特性這兩維因素，將壓縮感知算法運用到信道互易性補償方法中，有效地提升了系統(tǒng)性能，降低了計算復雜度。
　?。?）重點分析了信道時變特性對TDD-MIMO系統(tǒng)容量所產生的影響。利用奇異值分解（Singular Value Decomposition, SVD）對MIMO系統(tǒng)容量進行量化，然后通過對比信道時不

4、變和信道時變兩種情況下系統(tǒng)容量的差別，發(fā)現(xiàn)信道時變特性會導致上下行信道互易性被破壞，從而導致系統(tǒng)容量的下降。隨后基于上述分析，利用信道時域脈沖響應所具有的稀疏特性，在考慮信道估計誤差的情況下，將壓縮感知技術運用到信道互易性補償中，通過對重構算法進行改進提出了一種針對 TDD-MIMO系統(tǒng)的基于壓縮感知的信道互易性補償方法。仿真結果表明，基于壓縮感知的信道互易性補償方法可以有效地提高系統(tǒng)容量，且復雜度較低。
　?。?）簡單介紹了近年