毫米波MIMO無(wú)線通信系統(tǒng)中混合波束成型技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)需求的大幅度增長(zhǎng)，低頻段的通信已無(wú)法滿足快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量需求，高頻段通信已經(jīng)得到了工業(yè)界專家學(xué)者的關(guān)注和研究。由于在30GHz-300GHz的毫米波頻段具有大量的頻帶資源優(yōu)勢(shì)，使得其成為實(shí)現(xiàn)10Gbps吞吐量的室內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)和第五代移動(dòng)通信的關(guān)鍵頻段?；旌喜ㄊ尚图夹g(shù)和多輸入多輸出技術(shù)的結(jié)合可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐量并且支持多個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸，已經(jīng)成為毫米波通信的關(guān)鍵技術(shù)。因此，本文圍繞混合波束成型技術(shù)進(jìn)行了研究，開(kāi)展了如下工

2、作:
　　首先，本文詳細(xì)地闡述了混合波束成型技術(shù)。針對(duì)毫米波信道的傳播特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了其自由空間損耗、降雨衰減和滲透損失等特征。進(jìn)一步介紹了45GHz信道模型，最后詳細(xì)地闡述了混合波束成型技術(shù)的定義、架構(gòu)模型以及求解方法，為后續(xù)章節(jié)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，本文提出了兩種求解分離型子陣列天線加權(quán)矢量的方案。第一種求解方案是利用碼本基于子陣列干擾消除的思想確定天線子陣列的天線加權(quán)矢量，而第二種求解方案通過(guò)兩級(jí)優(yōu)化確定天線子

3、陣列的天線加權(quán)矢量。仿真結(jié)果表明所提出的兩種求解方案實(shí)現(xiàn)的性能均優(yōu)于現(xiàn)有文獻(xiàn)方案，并且可以有效的降低系統(tǒng)復(fù)雜度。
　　第三，本文提出了一種基于信干噪比最大化求解分離型子陣列架構(gòu)模擬波束成型的算法，并設(shè)計(jì)了一種單用戶毫米波MIMO混合波束成型傳輸方案。根據(jù)所提出的算法雙向交替優(yōu)化發(fā)射端和接收端子陣列的天線加權(quán)矢量，進(jìn)而確定模擬波束成型，再進(jìn)一步求解數(shù)字波束成型。仿真結(jié)果表明，所提算法收斂速度快，計(jì)算復(fù)雜度低，并且基于該算法設(shè)計(jì)的單用