基于大规模mimo的中继传输技术研究

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1、学校代码：分类号：ＴＮ９２９．５．．．密级：＿封Ｌ＿；，过為（一＾—一—ｒｒｙＩｉｎｒ一……■……ｉＭｒ｜ｗ＂击＾，＾？，ｉｊｉＢ？？，，ｊ，，＂＾；．計ｒ；．１．．；撫Ｕ．；顯ＩＫＩ＾－捧｜ｊ‘己‘Ｗ和；集加叫Ｗ壯，ＪＴｊ＼矣角成绳勒贴硕±学位论文基于大规模ＭＩＭＯ的中继传输技术研究研究生姓名：扬熙导师姓名：束铁成申请学位类别工学硕±学位授予单位东南大学一Ｓ级学科名称信息与通信工程论文答辩日期２０１６年月１６曰二级学科名称通信与信息系统学位授予日期２０

2、年月日答辩蚕员会主席朱巧巧评阅人朱巧巧赵新胜２０１６年５月１７日硕±学位论文基于大规模ＭＩＭＯ的中继传输技术硏究专业名称：信息与通信工捏研究生姓名：杨熙导师姓名：宋铁成教授ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＲＥＬＡＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＢ乂ＳＥＤＯＮＭＡＳＳＩＶＥＭＩＭＯＡＴｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＸｉＹａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄ

3、ｂｙ：Ｐｒｏｆ．ＴｉｅｃｈｅｎＳｏｎｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ１７２０１６ｙ，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，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或揉写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机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己在论文中作了明确的说明并表

4、示了谢意。研巧生签名：綺赔曰期：车［Ｑ口日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一和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，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）授权东南大学研巧生院办理。研巧生签名：导师签名：心化本帅］摘要－－Ｍｕ－近些年来ＩｔｌｔｔＭａ，大规模多输入多输出（ＭａｓｓｉｖｅＭｕｌｔｉｐｌｅｎｐｕ邮ｌｅＯ

5、ｕｐｕｓｓｉｖｅｊＭＩＭＯ）技术在无线通信领域受到了相当的关注。通过部署大规模的天线阵列，ＭａｓｓｉｖｅＭ，从而提供显ＩＭＯ技术可Ｗ消除诸如小尺度衰落和非相关用户间干扰之类的随机性著的频谱效率增益和功率増益。因此，采用了ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ技术的中继传输系统具有重要的研究价值。一ＭＭ首先ａｓｓｉｖｅＩＭＯ的中继，本文介绍了种基于传输系统，其中多个用户同时通一过个中继站与基站之间进行通信，并且中继站和基站都装备有大规模天线阵列。本文研究了该系统的上行链路和下行链路，对上行链路讨论了最大比合并和迫零信号处理方案，对下行链路讨

6、论了最大比发送和迫零信号处理方案。根据不同信号处理方案的数学表达式，导出了相应的近似遍历频谱效率的闭式表达式。其次，本文分别研巧了不同信号处理方案的功率缩放律。结果表明，当中继站天线数和基站天线数增大（趋于无穷时），上行链路中各用户和中继站的发送功率可Ｗ分别与中继站和基站的天线数反比例减小而保持遍历频谱效率不变；下行链路中中继站和基站的发送功率可分别与中继站和基站的天线数反比例减小而保持遍历频谱效率不变。因化ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ可Ｗ提供非常可观的功率增益。最后，本文分别研巧了不同信号处理方案对应的最大化系统近似遍历频谱效率的功

7、率分配问题。对于上行链路中采用迫零处理的方案，通过拉格朗日乘数法和注水算法求一得了其最优解。此外，对于其它的Ｈ种信号处理方案，归纳了Ｈ者通用的般优化问题；当用户数为２时，分析了不同情况下的最优解；当用户数大于２时，通过设计的算法进一行维捜索求得了次优解。关键词：遍历频谱效率，大规模多输入多输出，最大比合并，最大比发送，功率分配，功率缩放律，迫零ＩＡｂｓｔｒａｃｔ－－－ＭＩｎｌｔｉＩｔｄｔＯｕｔｔＩ＾ＭｔｅｃｈｎｏｌｈａｓｒｅｃｅｎｔｅａｒｓＭａｓｓｉｖｅＭｕｌｅｎｕＭｉｉｌｅｕａｓｓｉｖｅＯｏｙ，ｐｐｐｐ（）

8、ｇｙ－ｒｅｃｅｉｖｅｄｎｏｔｌｔＢｌｉｕ