能量效率最優(yōu)的毫米波MIMO系統(tǒng)混合預編碼算法研究.pdf

1、毫米波通信技術被認為是未來無線通信系統(tǒng)的關鍵技術之一而被廣泛關注和研究，本學位論文針對毫米波MIMO系統(tǒng)研究了能量效率最優(yōu)的毫米波混合預編碼優(yōu)化問題，全文研究內容概括如下:
　　第二章研究了最大化毫米波MIMO系統(tǒng)能量效率的混合預編碼優(yōu)化問題。首先，假設接收端能完美處理接收信號，從而將問題簡化為最大化發(fā)射端能效的混合預編碼問題。然后，證明了混合預編碼優(yōu)化問題可以轉化為歐氏距離最小化問題，并進一步等價為稀疏信號重構問題。數(shù)值結果表明

2、，本章提出的混合預編碼算法可以得到近似最優(yōu)的能效性能，而且在高發(fā)射功率區(qū)域，能效最優(yōu)混合預編碼算法在能效性能上遠遠優(yōu)于和速率最優(yōu)混合預編碼算法。
　　第三章在第二章得到混合預編碼矩陣的基礎上，研究了MMSE混合接收處理優(yōu)化問題。首先，證明了混合接收處理優(yōu)化問題可以等價為帶權重稀疏信號重構問題，并提出了基于不同稀疏逼近算法的混合接收處理算法。然后，給出了更加有效的收發(fā)端預編碼設計順序。數(shù)值結果表明，本章提出的基于不同稀疏逼近算法的接

3、收混合處理算法均可以得到近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能，且基于正交匹配追蹤算法的混合接收處理算法性能最好。
　　第四章針對毫米波MIMO干擾系統(tǒng)，研究了平均能量效率最優(yōu)的混合預編碼優(yōu)化問題。首先，利用變量替換將原多元優(yōu)化問題等價為單一預編碼優(yōu)化問題，通過求解得到能效最優(yōu)的單一發(fā)送預編碼。然后，將混合預編碼優(yōu)化問題等價為稀疏信號重構問題，并提出基于不同的稀疏逼近算法的混合預編碼優(yōu)化算法。數(shù)值結果表明，能效最優(yōu)預編碼算法可以得到更好的能效性能，且

4、針對毫米波MIMO干擾系統(tǒng)，基于不同稀疏逼近算法的混合預編碼算法都可以得到近似最優(yōu)的能效性能。
　　第五章針對多小區(qū)多用戶毫米波MIMO系統(tǒng)，不僅考慮了小區(qū)間干擾而且考慮了小區(qū)內干擾，研究了小區(qū)能效加權和最大的混合預編碼優(yōu)化問題。首先，通過求解小區(qū)能效加權和最優(yōu)的單一預編碼優(yōu)化問題得到能效最優(yōu)的單一發(fā)送預編碼。然后，將混合預編碼優(yōu)化問題轉化為聯(lián)合稀疏信號重構問題，并提出基于聯(lián)合稀疏逼近的混合預編碼算法。數(shù)值結果表明，能效最優(yōu)的多小