大规模天线系统中信道估计方法及性能的研究

《大规模天线系统中信道估计方法及性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文题题题目：目：大规模天线系统中信道估计方法及性能的研究研研研研究究究究生生生生张婉专专专专业业业业信号与信息处理指导教师指导教师王海泉教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文大规模天线系统中信道估计方法及性能的研究研研研研究究究究生：生：张婉指导教师：王海泉教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterChannelEstimationandPerformanceinaMulti-

2、cellMassiveMIMOSystemCandidate:WanZhangSupervisor:Prof.HaiquanWangMarch,2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取。得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写。巧的作品或成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明一。申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切

3、相关责任Ｉ论文作者签名：日期：心？月Ｉ＊律巧学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，目Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校盾，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复巧，件，允许查阅和借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：曰期：年月曰球顿＞（７，６巧指导教师签

4、名：瞧心年月Ｊ城祭＾杭州电子科技大学硕士学位论文摘要人们迫切需要一个高速率的无线通信系统来满足各种应用需求。大规模MIMO系统因其具有较高的频谱效率而成为一种最具有前途的技术。理论上已经证明：在信道状态信息(CSI)已知的情况下，大规模MIMO系统利用简单的信号处理技术就可以提供较高的总输出，然而，如果CSI未知，系统性能将会被极大地削弱。因此，信道估计的准确性对系统的通信质量有重要的影响。传统上利用基于训练的信道估计方法来获取信道信息。并且，已经证明该方法的准确性依赖于训练序列。通常，正交训练序列能够提

5、供高质量的估计。然而，对多小区大规模MIMO系统来说，这种正交性消耗大量的资源。所以，人们不得不去考虑非正交训练序列。第一，论文主要针对非正交训练序列。假设系统有L个小区，每个小区有一个装备有M根天线的基站(BS)和K个单天线用户。论文在训练序列的总能量给定的条件下推导出了MMSE信道估计误差的方差的解析公式和它的下界。此外，论文提出了一种可以提高MMSE信道估计性能的非正交训练序列的设计准则。结果表明：如果训练序列的总能量固定，正交训练序列是最优的。这时，再继续增加训练次数并不能提高MMSE估计的性能。当训练

6、次数小于小区的数目时，无论训练序列如何设计或者增大信噪比，MMSE估计误差都大于零，产生错误层(errorfloor)。根据以上设计准则，应该尽量使训练序列之间的相关性越弱。这时，训练序列的设计应该在Grassmann流形摆点上进行。最后，仿真验证了以上结论。第二，对于所考虑的系统，论文分析了导频污染对系统性能的影响。论文给出系统成对错误概率的公式。该公式分析引起错误层的主要原因是发送信号的“中心翻转”。也就是说，经过MMSE信道估计和解码操作后，接收信号的中心远离发送信号并落在错误区域内。而且，信噪比（SNR

7、）越大，中心偏移的就越厉害。同时，证明了“中心偏转”的概率恰好是我们所说的错误层。第三，论文介绍了系统的一个等价发送接收方程。基于该方程，论文定义了“系统指标数”，并且推导出系统性能依赖于这些参数的结论。事实上，这些参数越大，系统性能越好。进一步说，在“系统指标数”都大于零的情况下，即使训练符号重复使用，当天线数M增大至无穷，系统错误层就会消失。以上这些结果同样都得到仿真验证。关键词：大规模MIMO、训练序列、信道估计、错误概率、错误层I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTAwirelesscommun

8、icationsystemwithhightransmissionrateisurgentlyrequiredtosatisfyvariousapplicationsrequirements.AmassiveMultiple-Input,Multiple-Output(MIMO)systemisoneofpromisingcandidatesbecauseofitshighspectr