LTE-A波束賦形算法的研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、LTE-Advanced下行都支持波束賦形技術(shù)，它不僅能提高系統(tǒng)容量，而且還能提高頻譜效率和用戶(hù)的SINR，解決稠密市區(qū)容量瓶頸，抑制干擾信號(hào)等等。波束賦形包含了單流基于碼本的預(yù)編碼。LTE-A標(biāo)準(zhǔn)中基于碼本的預(yù)編碼從廣義上來(lái)說(shuō)可以將其稱(chēng)作基于碼本的波束賦形算法，該算法需要發(fā)送和反饋預(yù)編碼矩陣指示(PMI)。
　　 本文以波束賦形技術(shù)作為研究對(duì)象，討論了基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法、基于信道SVD分解的波束賦形算法和基于碼

2、本的波束賦形算法。為了驗(yàn)證這三種算法的性能，本文根據(jù)3GPPR11協(xié)議版本，搭建了LTE-Advanced鏈路級(jí)仿真平臺(tái)，并在該仿真平臺(tái)上完成了三種算法的仿真分析。仿真結(jié)果表明:在VehA信道和PedB信道下，基于碼本的波束賦形算法性能要比基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法要好;而在高斯信道下，基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法都比基于碼本的波束賦形算法性能要好，而且基

3、于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法不需要發(fā)送和反饋PMI，只是SVD分解增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度。
　　 在對(duì)算法性能分析的基礎(chǔ)上，本文完成了基于SVD分解的波束賦形FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)2×2復(fù)矩陣的SVD分解過(guò)程的詳細(xì)推導(dǎo)，本文將FPGA實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)過(guò)程分為延時(shí)模塊、復(fù)數(shù)乘法器模塊、RectoPolar、PolartoRec、ArcTan、RightRotation模塊等，對(duì)主要模塊的功能進(jìn)行了說(shuō)明和