大规模mimo系统与干扰管理方法研究

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1、密级：硕士学位论文题目：大规模系统与干扰管理万法研究学号姓名白鸥专业信号与信息处理导师吕铁军学院：信息与通信工程学院年月日中国■北京密级：分耆却愛大净硕士学位论文题目：大规模系统与干扰管理方法学号：姓名：专业：信号与信息处理导师：吕铁军学院：信息与通信工程学院年月日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他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

2、宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校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，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：《丨無日期：摘要

3、大规模系统与干扰管理方法研究摘要大规模多入多出（，系统技术与干扰管理技术是目前热门的无线通信技术。其中大规模技术通过在基站（，端部署大量的天线并服务较多的用户，能够达到极大的容量和频谱效率。然而由于大规模系统在同一时间和频率资源内需要支持巨大的数据流，所以该系统是严重的自扰系统。因此必须釆用一定的信号处理技术来抑制这些干扰。由于非线性预编码技术在大规模系统中增加的复杂度极高，所以线性预编码技术在大规模系统中起到了重要的作用。在无线蜂窝系统和多用户干扰（，系统中，小区间的干扰及多用户间的干扰成为了限制系统容量的主要因素。干扰管理技术是一种能够有效抑

4、制干扰，提高系统容量的方法。干扰管理技术通过预编码，将来自其他小区的小区间干扰或其他用户的用户间干扰（，压缩到一个更小维度的信号空间中，使得有用信号在干扰信号之外可以无干扰地进行传输，从而有效地增大系统自由度（，，提高系统容量。本文的主要贡献和研究内容如下：首先，本文在下行大规模多用户系统中基于线性预编码对实际信道模型下的最优用户数进行了推导。在此基础上，本文将上述的推导结果进行分析，提出了相应的低复杂度数据流分配方法。具体来讲，本文推导了基于正则迫零（，预编码技术和基于奇异值分解（，预编码技术在大规模系统下行链路的渐进遍历合速率，同时推导了基于

5、迫零（，预编码技术在大规模分布式天线（系统下行链路的渐进遍历合速率。并指出，在这两种系统模型中，在发送功率受限时，存在下行遍历合速率随用户数增北京邮电大学工学硕士学位论文加而下降的现象。并根据这种现象，分析了低复杂度的用户选择方案，同时比较了其性能。其次，本文提出了一种新颖的干扰管理技术，并将这种干扰中和技术同时应用在单跳及多跳多用户干扰信道模型中。在多用户干扰信道系统中，通过一个瞬时中继的辅助，接收端将无干扰地接收到有用信号同时有用信号占据全部的信号空间。在多跳多用干扰信道模型中，接收端同样可以无干扰地接收到有用信号，同时接收到的干扰信号，将使

6、用能量收集（传输技术将干扰信号的功率进行收集，从而提升整个系统的能量效率。两种场景均表明，这种干扰中和技术能够有效提升用户的和系统的合速率。最后，本文对大规模系统和干扰管理技术进行了总结，并对下一步的工作进行了展望。关键词：大规模系统，线性预编码，最优用户数，用户选择，干扰中和，能量收集，自由度，合速率ABSTRACTANALYSISOFMASSIVEMIMOSYSTEMANDINTERFERENCEMANAGEMENTTECHNOLOGIESABSTRACTThetechniquesofmassiveMulti-InputMulti-Outpu

7、t(MIMO)systemandinterferencemanagementareofgreatimportanceinwirelesscommunicationsnowadays.Amongthose,themassiveMIMOsystemtechniqueisabletoreacharemarkablecapacityandspectrumefficiencybyemployingalargenumberofantennasatthebasestation(BS)andservingmanyusers.However,becauseanam

8、ountofdatastreamsaresupportedinlimitedfrequencyresourcesatthesametim