大规模无线mimo的频谱效率及性能研究

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1、巧校代码：１０２８６Ｉｆｃ（ＴＳＴ）－ｌ分类号：密级：公巧一＊＿１．ＵＤＣ；６２１３分遂兵迫Ｘ若备女叫学号：１３０７６３．六’龜％１崖秉奶矣ｉｒ工程硕±学位论文大规模无线ＭｌＭ０的频谱效率及性能研究（学位论文形式：基础研究）研究生姓名：段晓留导师姓名：王东明副教巧申请学化类别工程硕±学位授予单位东南大学域名称电子与通信工程论义答辩日期２０Ａ年午月／５日．工括领研巧方向通信与信息系统学位授予日期２０年

2、月日答辩蚕员会丰席Ｘ炎评阅人誇至參術２０／６年今月日来兩未？聲硕±学位论文大规模无线ＭＩＭＯ的频谱效率及性能研究专业名称：信息与通信工涯研究生姓名：段晓霞导师姓名：王东明副教授ＴＨＥＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＣＡＰＡＣＩＴＹＯＦＭＡＳＳＩＶＥ－ＭＩＭＯＷＩＲＥＬＥＳＳＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＳＡＴｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅ

3、ｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＸｉａｏｘｉａＤｕａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂ：ｙＡｓｉｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＤｏｎｍｉｎＷａｎｇｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｒｉｌｎ２０１６ｐ，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巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外

4、，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并表示了谢意。研巧生签名：换饼ｆｅ期：盛０今．长东南大学学位论文使巧授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、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一致和纸质论文的内容相。除在保密期內的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，

5、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。＇０中、研巧生签名；导师《名：王巧叫日期：感‘＆摘要随着移动通信技术的飞速发展，移动用户对无线传输速率ｗ及通信服务体验不断提出更高要求Ｉ。为了应对未来爆降性移动数据流量要求第五代移动通信技术运应而生。而作为第五代移动通一一直得到广泛关注和研巧信系统中核也技术之的大规模ＭＩＭＯ在学术界，其能显著提高移动传输速率Ｗ及频谱效率，。然而小区间的导频复用会形成导频污染导频污染成为大规模ＭＩＭ

6、Ｏ系统性能ＭＯ系统的频谱效一提升的瓶预率直是学术界的研巧重点，在大规模ＭＩＭＯ中也不例外。。Ｍ本文一研巧课题之便是考虑导频污染化及天线间相关性的条件下，系统的频谱效率。此外，本文研究的一Ｍ另外个课题则是大规模ＩＭＯ在考虑导频污染化及多小区干扰情形下的分集复用折中性能。ＩＭ本文首先介绍了论文的研巧背景，阐述了ＭＯ技术的发展历程，Ｗ及本文所要研巧的核也内容及相关的研究现状。移动传播环境是分析移动通信问题的基础，本文在充分考虑大规模ＭＩＭＯ中的信道特点的基础上，，建立了本文所

7、采用的大规模ＭＩＭＯ蜂窝系统模型。随后研巧了基于该蜂窝系统模型的条件下レ确定性信道下即不存在导频污染情况下的信道容呈：ｉ。ｌ及单小区确定性信道的分集度用折中问題导频污染已经成为大规模ＭＩＭＯ系统性能提巧的限制性因素。本文首先采用这样的导频复用策略，相同小区内使用互相正交的导频信号，不同小区之间采用相同的导频序列，由此引入导频污染。紧接着通过ＭＭＳＥ估计方法来获取信道状态信息并求得了系统等效模型。在这个等效模型基础上，得到了ＭＲＣ接收机的瞬时容量。随后本文分别讨论了大规模ＭＭＯ相关和非相

8、关信道中前述瞬时容量的渐近值及其下界。最后对推导的理论结果进行了仿真和分析。仿真结果显示天线间的相，Ｏ的关性使得系统容量大幅下降，但无论是相关信道还是非相关信道本文所推导的大规模ＭＭ容量渐近值及其下界都十分巧确。最后本文对大规模ＭＩＭＯ系统的分集与复用的折中増益进行了研巧。使用相同的导频复用策略引进导频污染，并使用ＭＭＳＥ估计方法获取信道状态信息值并求解了ＭＭＳＥ接收机下用户的和速率一。在此和速率的基础上进步分别推