大规模mimo系统中导频污染空域降低方法研究

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1、．－Ｖ哪．繫瑪ｒ警夺因許違若来大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｇｙ硕±学位论文纖ｍ＇■■％？．．－．＇？．？大规檢ＭＩＭＯ余化中导频巧杂论文题目全城降化方法巧完為国武作者姓名信息与通信工程学科专业李鮮到教援导师姓名二〇一六年五月完成时间中頌种缘我术乂＃硕±学位论文儀大规模ＭＩＭＯ系统中导频污染空域降低方法研究作者姓名：尚国武学科

2、专业：信息与通信工程导师姓名：李辉副教授—完成时间：二〇六年五月四日－＾ｆ一一ｓＪｔｖ．—＇ＡｌＨＳｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｏｇｙ’Ａｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ馨ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｉｌｏｔＣｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＳｔｉａｌＤｏｍａｉｎｉｎＭａｓｓｉｖｅｐａＭＩＭＯＳｓ化ｍｓｙＡ’ｕ化

3、ｏｒｓＮａｍｅ：ＧｕｏｗｕＳｈａｎｇＳｅｃｉａｌｔ：ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＨｕｉＬｉｐ化Ｆｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａｙ４２０１６，中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果一同工作的同志对本研巧所做的贡献

4、均已在论文中作。与我了明确的说明。０１６．６．作者签名：南请武＼签字日期：２Ｈ中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即；学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，＾，允许论文被査阅和借阅可心将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。

5、保密的学位论文在解密后也遵守此规定。＾曰吃开□保密（＿＿＿年）作者签名：冶满武导师签名：考如、．．ａ签字日期．Ｍ签：＾２ｓＨＬｉ：ｙｊｘｈ字日期摘要摘要大规模ＭＩＭＯ（ＶｅｒＬａｒｅＭＩＭＯ或ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ）技术是ＩＭＴ２０２０５Ｇｙｇ（）一中的关键技术之。当天线数目远远大于用户数时，干扰与噪声可レ义忽略不计，导频污染（ＰＣ，巧ｌｏｔＣｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）成为制约系统性能的主要瓶颈。因此，降低或消除导频污染，对于５Ｇ来说具

6、有重要现实意义。本文从空域的角度探索多小区多用户大规模ＭＩＭＯ通信系统中降低导频污一染的方法，提出了种基于空域的导频污染降低方法。为了获得大规模ＭＩＭＯ场景下目标用户的来波方向（ＤＯＡ．ＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｒｉｖａｌ），针对两种不同天线阵型（线形天线阵列与方形天线阵列）分别提出了基于压缩感知（ＣＳ，ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇ）理论的ＤＯＡ估计算法。本文的主要研究内容有；１．分析了两种大规模ＭＩＭＯ天线阵列下的信道模型、链路模型Ｗ及导频污染模型一ＤＯ

7、Ａ信息降低导频污染的方法指出了体现；提出了种利用目标信号；导頻污染强度大小的性能指标对该方法的可行性与有效性进行了分析与仿真，；并给出了该方法对估计精度的需求。２．针对大规模ＭＩＭＯ场巧中的两种天线阵列，给出了压缩感知模型的推导与分析；针对匹配追踪（ＭＰ，ＭａｔｃｈｉｎｇＰｕｒｓｕｉｔ）巧法的不足，提出了两种化运算复杂度的改进算法；在２ＤＤＯＡ估计时，提出了采用合成角解决仰角与方位角相互稱合问题的方法；最后对这些ＤＯＡ算法的运算复杂度与估计精度等性能进行了总结与比较。

8、３．将本文提出的基于压缩感知理论的ＤＯＡ估计算法应用到本文提出的空域降低导频污染方法中，进行了综合仿真实验与分析，：通过调整不同参数的设＊探讨了影响空域方法性能的因素；总结了不同算法之间的优势与不足；验证了本文提出的ＤＯＡ估计算法的估计巧度能够满足需求，同时验证了本文提出的空域方法的可行性与有效性。关键宇：大规模ＭＩＭＯ导频污染来波方向估计压缩感知匹配追踪ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＭａｓｓｉｖｅｍｕｌｔｉｌｅ