面向5g的大规模mimo言道反馈技术研究与设计

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1、；：１０２９３密级单位代码考史《化硕女化戈论文题目：面向５Ｇ的大规模ＭＩＭＯ信道反馈技术研究与设计学号１２１３０１２２０５姓名王±欣导师刘化副教授专业学位类别工程硕古—类型全日击ｄ专业（领域）电子与通信工程Ｉ论文提交日期二零一六年兰月Ｉ南京邮电大学学位论文原创性声明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撰

2、写过的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一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与我。一切相关的法律责任意承担。本人学位论文及渉及相关资料若有不实，愿作－ｔ飾６研究生签名；左日期：表南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可１＾＾保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复

3、制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文挡的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。ｒ研巧生签名：车４嫁导师签名：苗如日期：ResearchandDesignonChannelFeedbackSchemeofMassiveMIMOfor5GsystemThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMaster

4、ofEngineeringByShixinWANGSupervisor:Prof.XuLIUMarch2016摘要大规模MIMO（MassiveMIMO）技术作为5G通信系统的关键技术之一，具有系统容量大、系统鲁棒性高、绿色环保等诸多优点。但是大规模MIMO技术能够获得其显著优势在很大程度上依赖于发射端获得下行信道信息。在FDD系统中，发射端通过上行信道反馈获取下行信道信息。然而，在大规模MIMO系统中大规模天线阵列的使用导致信道反馈量急剧增加，降低了系统的性能。因此，大规模MIMO系统中信道状态信息反馈问

5、题具有重要的理论和应用价值。本文立足于新的应用场景，对大规模MIMO的信道反馈技术进行研究和设计。首先，本文研究了基于压缩感知的反馈方案和基于降维的反馈方案。由于大规模MIMO系统中使用大规模天线阵列并且天线间密集排列使信道具有很强的空间相关性，结合这一信道的特性可以利用压缩感知或降维技术压缩反馈信息。本文研究了两种方案的具体实施方法，对两种方案进行了详细的理论性能分析和仿真评估。其次，考虑到大规模MIMO系统中相邻时刻的下行信道通常具有时间相关性，利用该性质，本文从信道时间相关性和空间相关性的角度研究了大

6、规模MIMO的信道反馈技术，设计了基于空时相关性的大规模MIMO差分压缩信道反馈方案，对该方案的性能进行了理论分析和仿真评估。仿真表明，该方案可以进一步的降低反馈开销。最后，本文基于压缩感知理论和矢量量化技术研究了大规模MIMO系统信道有限反馈技术，设计了基于矢量量化的大规模MIMO的信道压缩反馈方案。该方案利用大规模MIMO信道的空间相关性结构，用户端使用压缩感知技术和改进的码书对信道进行压缩和矢量量化。仿真结果表明，本文设计的方案能够有效的降低了反馈比特，提高了反馈效率。关键词:大规模MIMO，信道状态

7、信息，信道反馈，压缩感知IAbstractMassivemultipleinputmultipleoutput（MassiveMIMO）technology,whichisthekeytechnologyofthenext-generationwirelesscommunication，canimprovethecapacityandrobustnessofwirelesscommunicationsystem.TheremarkableadvantageofMassiveMIMOdependsonwhet

8、herthetransmittercanachievethechannelstateinformation.However,withtheincreaseofthenumberofantennasinMassiveMIMOsystem,theamountoffeedbackincreasesdramatically.Besides,thefeedbackchannelcapacityislimited,soitf