毫米波MIMO通信系统信道估计序列设计与应用

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1、论文题目:毫米波MIMO通信系统信道估计序列设计与应用学位类别：工程硕士学科专业：电子与通信工程年级：2015研究生：杨柳指导教师：陈庆春二零一八年五月国内图书分类号：TN929.5密级：公开国际图书分类号：621.39西南交通大学研究生学位论文毫米波MIMO通信系统信道估计序列设计与应用年级2015姓名杨柳申请学位级别硕士专业电子与通信工程指导老师陈庆春二零一八年五月ClassifiedIndex:TN929.5U.D.C:621.39SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisCH

2、ANNELESTIMATETRAININGSEQUENCEDESIGNANDAPPLICATIONINMILLIMETERWAVEMIMOCOMMUNICATIONSYSTEMGrade:2015Candidate:LiuYangAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ElectronicsandCommunicationEngineeringSupervisor:QingchunChenMay2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着低频段无线通信设备的日益剧增，低频段频谱资

3、源已经难以满足人们对通信速率和通信质量的更高要求。高频段无线通信系统因为拥有丰富的频谱资源，一方面可以更好地满足高速和高可靠数据传输要求，另一方面可以有效缓解低频段无线通信拥挤问题，因此，高频段无线通信系统，尤其是毫米波频段通信系统越来越受到重视。不同的通信系统中由于引进不同的技术，就需要设计与之相适应的物理层标准，本文针对高频段毫米波MIMO通信系统所面临的大时延、信道绑定场景下的信道估计序列进行设计。论文首先针对毫米波MIMOOFDM通信系统中的频域信道估计序列进行设计。在分析了存在直流零子载波和高频零子载波等频谱约束条件下的

4、低峰均功率比的频域信道估计序列设计要求的基础上，论文给出了基于Zadoff-Chu序列和基于Golaypair/mate序列的两种频域信道估计训练序列设计方案，并在毫米波通信标准IEEE802.11ay会议室模型下进行仿真，仿真结果表明，这两种设计方案的频域信道估计训练序列均具有较低的PAPR，并能灵活适应大时延、多天线、信道绑定等场景下的信道估计要求。论文在IEEE802.11ayEDMGOFDMPHY标准中针对频域EDMG-CEF训练序列设计要求，使用提出的两种方案进行设计和验证分析，相关结果表明，这两种设计方案均可以满足IE

5、EE802.11ayEDMGOFDMPHY标准中频域EDMG-CEF训练序列设计要求。其次，论文对毫米波MIMOSC系统的时域信道估计训练序列进行设计。为了适应于大时延、多天线、信道绑定场景，论文给出一种基于Zadoff-Chu序列的时域信道估计训练序列，并在毫米波通信标准IEEE802.11ay会议室模型下进行仿真，仿真结果表明，基于Zadoff-Chu序列设计的时域信道估计训练序列具有训练开销小、信道估计计算复杂度低、信道估计性能优异的优点。论文在IEEE802.11ayEDMGSCPHY标准中针对时域EDMG-CEF训练序列

6、设计要求，使用提出的方案进行了设计和验证分析，相关结果表明，论文所提出的设计方案所需的训练开销只有IEEE802.11ayD0.8版本中设计的EDMG-CEF的一半，而且由于可以采用相关运算估计出信道参数，避免了矩阵求逆，可以极大地简化信道估计的实现复杂度，可以获得较好的信道估计性能。论文的相关分析工作为后续进一步深入研究适用于毫米波MIMO通信系统的高性能信道估计训练序列设计具有一定的参考和借鉴价值。关键词：毫米波通信；MIMO；信道估计训练序列；IEEE802.11ay西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractWi

7、ththeincreasingofwirelesscommunicationdevicesinlowfrequencyband,low-bandspectrumresourceshavebeendifficulttomeetpeople'shigherrequirementsforcommunicationspeedandcommunicationquality.Highfrequencybandwirelesscommunicationsystemhasabundantspectrumresources.Ontheonehand

8、,itcanbettermeettherequirementsforhigh-speedandhighreliabledatatransmission.Ontheotherhand,itcaneffectivelyalleviatetheconge