大规模MIMO码本技术研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目大规模MIMO码本技术研究专业学位类别工程硕士学号201222010737作者姓名喻世超指导教师邝育军教授分类号密级注1UDC学位论文大规模MIMO码本技术研究（题名和副题名）喻世超（作者姓名）指导教师邝育军教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015年5月7日论文答辩日期2012年5月22日学位授予单位和日

2、期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号RESEARCHONLARGESCALEMIMOCODEBOOKTECHNOLOGIESAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YuShichaoAdvisor:ProfessorKuangYujunSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是

3、本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的

4、学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要近几年，无线通信技术得到迅猛发展，特别是在4G技术实用化以来，系统传输速率和用户体验得到极大提高，也进一步刺激了人们的无线业务需求，从而使人们对移动宽带接入、大数据承载、服务体验等方面提出了更高的要求。预测显示，未来网络数据流量将呈现成百上千倍增长的井喷态势。因此，下一代5G技术的研究也就不可避免地被提上日程。其中，接入侧大规模MIMO技术通过配置众多天线可以获取更高的链路可靠性及数据传输速率、频谱效率，已成为5G移动通信系统的候选技术之一。与此同时，大规模MIMO相对传统MIMO系统因其天线数量大规模增加，也面临更大的

5、挑战。如大规模MIMO系统对预编码性能提出更高的要求，需要研究出在信道容量及误码率方面表现更优的码本矩阵。另外，由于天线数量巨大，单基站的大规模MIMO系统会采用平面矩形或3D天线阵列。在此情况下，系统需要相对于原先线性码本更能适应于平面天线阵列的码本设计方案。基于此，本文着重对大规模MIMO关键技术中的有限反馈预编码及码本设计技术进行研究，具体工作如下：[1]对大规模MIMO关键技术中的系统信道容量进行分析，给出容量仿真图；并着重介绍了其有限反馈预编码技术，对比分析几种经典的码本设计方案，方便其他研究者对大规模MIMO码本技术有初步的认识。[2]对酉阵扰动下的系统信道容量及误码率进行分析

6、，并在此基础上提出一种分层码本设计方案，分为基于Fourier扰动和基于旋转矩阵扰动；同时，为解决系统信道反馈开销过大的问题，本文提出一种自适应子码本选择算法。当不满足反馈子码本条件时，系统仅对主码本进行PMI(PrecodingMatrixIndicator)反馈。仿真结果表明，本文所提分层码本相对于单一码本有一定性能增益，并能有效减少系统反馈开销。[3]通过对平面天线阵列下信道相关矩阵的分析研究，结合码本设计中的双码本构造模型，提出一种基于Kronecker逼近原理的双码本设计方案。仿真结果表明，相比于线性码本方案其更能适应于平面天线配置下的大规模MIMO系统。关键词：大规模MIMO，

7、预编码，码本设计，平面天线阵列IABSTRACTABSTRACTWirelesscommunicationtechnologyhasgotrapiddevelopmentinrecentyears,especiallyafterthe4Gtechnologyhasbeenapplied.Atthesametime,theusersputforwardhigherrequirementsformobilebroadband