大规模mimo无线通信系统统计信道信息获取方法研究

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1、来兩大硕±学位论文大规模ＭＩＭＯ无线通信系统统计信道信息获取方法研究专业名称：信息与通信工程研究生姓名：郑志探导师姓名：高西奇教授ＳＴＡＴＩＳＴＩＣＡＬＣＨＡＮＮＥＬＳＴＡＴＥＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮＦＯＲＭＡＳＳＩＶＥＭＩＭＯＷＩＲＥＬＥＳＳＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＡＴｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅ

2、ｅｒｉｎｇｇｇＢＹＺｈｉｔａｎＺｈｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂ：ｐｙＰｒｏｆ．ＸｉｉＧａｏｑＳｃｈｏｏｌｏｆＩ打ｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ６２０１６，东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机

3、构的学位或证书而使用过的材料一。与我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并表示了谢意。如研巧生签名：睾卷、棘日期：心东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。ｗ

4、ｋ＇ｌＪ研巧生签名ｆ知日：與兼、辕剧币签名：期：摘要随着智能终端的迅速普及Ｗ及移动新业务需求的大量增长，大规模多输入多输出（ＭＩＭＯ，－ｕ－ｕＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｔ）技术得到越来越广泛的关注。大规横ＭＩＭＯ技术通过在基站侧配置，大规模天线阵列，能够同时满足多个用户的通信需求，具有充分挖掘空间维度无线资源的潜力从而大幅提升无线通信系统的频谱效率和功率效率。本论文针对大规模ＭＩＭＯ无线通信系统统计信道ｉｍａｔｅＭＰｉ信息获取方法展开研巧，着重研充基于近似消息传递（Ａ

5、ＭＰ，Ａｐｐｒｏｘｅｓｓａｇｅａｓｓｎｇ）算法的统计信道信息获取方法。首先，（ＥＭ，Ｅｘｅｃｔａｔｉｏｎａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ）。简要概述因子图和期望最大ｐＭ算法介绍因子图的基本一。概念，把个全局画数分解为若干个局部函数的乘积后，可！＾用因子图来描述整个全局函数阐述利用因子图计算单个边缘函数的具体方法Ｗ及计算所有边缘函数的和积算法，引出基于因子图的ＡＭＰ算法。详述利用ＥＭ算法估计含有隐变量概率模型参数的整个过程Ｗ及利用ＥＭ算法估计序列的收敛性ｉ，并且在高斯混合（ＧＭ，ＧａｕｓｓｉａｎＭｘ

6、ｔｕｒｅ）模型中利用ＥＭ算法估计模型参数。接着，研巧窄带大规模ＭＩＭＯ系统统计信道信息获取方法。给出大规模ＭＩＭＯ波束域信道模型Ｗ及ＡＭＰ信道估计所需的統计信道信息一。在统计信道信息获取阶段，将所有用户到基站侧同Ｍ分ＭＰ个波束的信道建模为Ｇ布后，联合利用Ａ算法和ＥＭ算法估计信道参数，对多个样本点做统计平均得到统计信道信息。提出改进的统计信道信息获取方法，通过利用上述方法获取的统计信一道信息进步估计毎个用户信道的平均到达角和角度扩展，得到每个用户的功率角度扩展（ＰＡＳ，ＰｏｗｅｒＡｚｉｍｕｔｈ

7、Ｓｐｒｅａｄ）分布，利用估计的ＰＡＳ计算统计信道信息。仿真结果表明，ＡＭＰ信道估计利用提出的方法获取的统计信道信息能够取得接近利用理想统计信道信息的性能，并且相对于未改进的方法，利用改进的方法获取统计信道信息具有更好的性能。ＩＭＯＯＦＤＭ最后，研巧大规模ＭＩＭＯ。系统ＯＦＤＭ系统统计信道信息获取方法阐述大规模Ｍ信道模型，分析大规模ＭＩＭＯＯＦＤＭ系统空间信道特征，给出大规模ＭＩＭＯＯＦＤＭ系统波束域信道模型，并通过用户调度阶段多用户和速率表达式给出ＢＤＭＡ传输方案需要款取的绕计信道信息。

8、提出利用上行探测信号获取统计信道信息方法，利用ＺＣ序列生成探测信号并给出探测信号的资源ＰＭＩＭＯＯＦＤＭ系统映射，联合利用ＡＭ算法和ＥＭ算法估计多径信道参数，给出大规模统计信道信息获取方法。仿真结果表明，利用提出的多径信道参数估汁方法能够较为准确地估计多径信道信息，包括每条路径的时延和功率；利用提出的统计信道信息获取