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无蜂窝大规模MIMO无线传输技术研究 被引量:1
1
作者 黄伟根 《现代传输》 2023年第1期57-60,共4页
由于传输能量的效率较低,导致MIMO系统整体数据传输效率也处于较低水平,为此,提出无蜂窝大规模MIMO无线传输技术研究。在对MIMO系统的发送端进行预编码处理阶段,采用了ZF线性预编码技术对,通过建立传输信道之间的渐近正交关系,消除MIMO... 由于传输能量的效率较低,导致MIMO系统整体数据传输效率也处于较低水平,为此,提出无蜂窝大规模MIMO无线传输技术研究。在对MIMO系统的发送端进行预编码处理阶段,采用了ZF线性预编码技术对,通过建立传输信道之间的渐近正交关系,消除MIMO系统中不同用户之间的相互干扰作用,降低无效传输能量消耗的总量。以MIMO系统的最大和容量作为用户调度的基准,采用穷举搜索算法实现对用户的最优调度,使得MIMO系统同时服务用户数量为其可执行的最大值。测试结果表明,设计传输技术下,平均能量效率始终稳定在61.44 bps/Hz/Joule以上,实际传输效率与理论值相比,接收功率最大差值仅为2.41d Bm,SNR最大差值仅为2.98d B。 展开更多
关键词 大规模mimo 无线传输技术 ZF线性预编码技术 预编码处理 最大和容量 用户调度
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Quantized Hybrid Precoding Design for Millimeter-Wave Large-Scale MIMO Systems 被引量:4
2
作者 Zelin Lu Yunliang Zhang Jiayi Zhang 《China Communications》 SCIE CSCD 2019年第4期130-138,共9页
Millimeter wave(mmWave) and large-scale multiple input multiple output(MIMO) are two emerging technologies in fifth-generation wireless communication systems. The power consumption and hardware cost of radio frequency... Millimeter wave(mmWave) and large-scale multiple input multiple output(MIMO) are two emerging technologies in fifth-generation wireless communication systems. The power consumption and hardware cost of radio frequency(RF) chains increase exponentially with the bit resolution of analog-to-digital converters(ADCs) and digital-to-analog converters(DACs). One promising solution is to employ few RF chains with low-bit ADCs and DACs. In this paper, we consider mmWave large-scale MIMO systems with low bits DACs and ADCs. Leveraging on the Bussgang theorem and the additive quantization noise model(AQNM), a closed-form expression of the achievable rate is derived to show the effect of the ADCs? and DACs? resolution. Moreover, an orthogonal matching pursuit(OMP) based hybrid precoding algorithm is proposed to increase the achievable rate. Our results show that the impact of DACs is more pronounced than the impact of ADCs. Furthermore, 5-bit ADCs and DACs are sufficient at the transceiver to operate without a significant performance loss. 展开更多
关键词 MILLIMETER wave large-scale mimo HYBRID PRECODING quantization
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大规模多天线通信网络的性能分析
3
作者 郭丽丽 《集成电路应用》 2023年第10期402-403,共2页
阐述大规模MIMO系统减少噪声、快速衰落和干扰的影响,提供更高的吞吐量。分析大规模MIMO技术特点,全双工中继系统模型,提出可行的系统设计方案。
关键词 大规模mimo 中继系统 性能分析
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基于全息RIS的太赫兹MIMO信道估计研究
4
作者 孙道远 李涛 《长春工程学院学报(自然科学版)》 2023年第4期25-31,共7页
基于全息通信研究的大背景,提出了可重构智能表面(RIS)的全息版本。推导出了全息RIS的光束模式,并通过分析表明,理想全息RIS的光束模式可以近似于具有更实用硬件架构的超密集RIS的光束模式;提出了一种闭环信道估计(CE)方案,是以有效估... 基于全息通信研究的大背景,提出了可重构智能表面(RIS)的全息版本。推导出了全息RIS的光束模式,并通过分析表明,理想全息RIS的光束模式可以近似于具有更实用硬件架构的超密集RIS的光束模式;提出了一种闭环信道估计(CE)方案,是以有效估计表征全息RIS辅助的THz大规模MIMO系统的宽带信道;为了减少导频开销,利用THzMIMO信道在角域和延迟域中的双重稀疏性,引入了一种基于压缩感知的CE算法。仿真结果证明,全息RIS优于非全息RIS,提出的CE方案有效。 展开更多
关键词 太赫兹通信 大规模mimo 全息通信 压缩传感(CS) 信道估计
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多用户大规模LDPC-SM-MIMO联合分层消息传递检测
5
作者 邹鑫 张顺外 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第11期327-332,共6页
对于多用户大规模空间调制多输入多输出(Spatial Modulation Multiple Input Multiple Output,SM-MIMO)系统,消息传递检测(Message Passing Detection,MPD)是常用的检测算法,但其复杂度较高。针对该问题,引入基于分层消息传递机制的分层... 对于多用户大规模空间调制多输入多输出(Spatial Modulation Multiple Input Multiple Output,SM-MIMO)系统,消息传递检测(Message Passing Detection,MPD)是常用的检测算法,但其复杂度较高。针对该问题,引入基于分层消息传递机制的分层MPD(Layered MPD,LMPD)算法以加快算法收敛速度,降低算法复杂度。进一步,将低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check,LDPC)与SM-MIMO系统相结合,提出联合LMPD-BP(Joint LMPD Belief Propagation,JLMPD-BP)算法,LMPD算法可利用BP算法反馈的概率信息,提升系统检测性能。理论分析与仿真结果表明:与传统MPD算法相比,LMPD算法在不损失误码率性能的前提下可加快算法收敛速度,当信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)为4 dB时,MPD算法需3次迭代才能达到收敛,而LMPD算法仅需2次迭代即可收敛;同时,通过与LDPC码结合,JLMPD-BP算法极大地降低了系统误码率,如在迭代次数为(2,2,2)、SNR=2 dB时,与迭代次数为(4,4,0)的LMPD-BP算法相比,JLMPD-BP算法的误码率由10-2降至5×10-3。 展开更多
关键词 分层消息传递检测 空间调制 大规模mimo LDPC码 置信度传播
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太赫兹通信芯片关键技术与系统发展浅析 被引量:4
6
作者 曹浩一 董亚洲 +7 位作者 王正 寇伟 张倩玉 童钦文 杨自强 龚森 曾泓鑫 张雅鑫 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2021年第5期82-97,共16页
【目的】现代无线通信低频频谱资源越来越紧张,但太赫兹频段具有丰富的频谱资源,太赫兹通信兼具大带宽、高保密性等优势,故成为下一代无线通信技术的重要候选技术,而其关键在于太赫兹芯片。【方法】本文主要介绍太赫兹芯片技术及基于芯... 【目的】现代无线通信低频频谱资源越来越紧张,但太赫兹频段具有丰富的频谱资源,太赫兹通信兼具大带宽、高保密性等优势,故成为下一代无线通信技术的重要候选技术,而其关键在于太赫兹芯片。【方法】本文主要介绍太赫兹芯片技术及基于芯片的通信技术,对其从基于肖特基二极管芯片的混频、倍频分立式器件到太赫兹芯片的现有成果和未来发展趋势到未来太赫兹通信系统的技术发展和应用场景进行浅析。【结果】基于肖特基二极管的太赫兹分立器件如倍频器、混频器在不断朝高频段、大带宽以及高集成度发展。对芯片而言,基于磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、硅基技术的芯片都在朝着大功率、高频率、高集成度的方向发展,并且未来有望形成InP工艺和GaN工艺配合发展的格局。【结论】在未来,基于芯片技术的太赫兹通信系统可以朝向大规模频分复用、大规模MIMO技术、感通一体、光电融合,以及将频分、极化等多技术融合的复杂复用系统方向发展。我们也希望通过本综述来和读者探讨、畅想太赫兹芯片的发展趋势和基于太赫兹芯片技术的通信系统发展方向。 展开更多
关键词 太赫兹通信 太赫兹芯片 太赫兹通信系统 频分复用 大规模mimo 感通一体 光电融合 复杂复用系统
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浅谈5G通信中的MIMO和LDPC关键技术 被引量:3
7
作者 王忱 《数字通信世界》 2017年第11期1-4,共4页
在数字通信系统中,调制技术和信道编码技术是最为关键的物理层技术,它们分别决定着系统的频谱利用率和可靠性。MIMO(Multiple Input and Multipul Output,多输入多输出)技术作为一项空域调制技术,可同时由多根天线发送数据,提高了频谱... 在数字通信系统中,调制技术和信道编码技术是最为关键的物理层技术,它们分别决定着系统的频谱利用率和可靠性。MIMO(Multiple Input and Multipul Output,多输入多输出)技术作为一项空域调制技术,可同时由多根天线发送数据,提高了频谱利用率,在接收端利用信号之间的空域自由度进行检测;LDPC码也被证明是目前在各种信道条件下最接近香农信道容量的信道编码技术。在新一代5G数字通信系统的技术研究中,目前已经确定LDPC编码和大规模MIMO分别入选长码数据编码和调制的技术方案。本文将对这两项关键技术的概念和性能进行简要介绍,以期帮助移动通信从业人员建立对这些技术及其性能优势的基本认识。 展开更多
关键词 5G LDPC码 大规模mimo
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分布式大规模MIMO系统中迭代坐标下降互易性校准算法 被引量:3
8
作者 魏浩 王东明 尤肖虎 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期61-74,共14页
分布式大规模多输入多输出(MIMO)系统中,利用时分双工模式的信道互易特性,发送端的接入节点可以根据估计得到的上行信道状态信息来进行下行发送预编码的设计.然而,完整的通信信道还包含收发两端的射频电路.而射频增益的失配,破坏了通信... 分布式大规模多输入多输出(MIMO)系统中,利用时分双工模式的信道互易特性,发送端的接入节点可以根据估计得到的上行信道状态信息来进行下行发送预编码的设计.然而,完整的通信信道还包含收发两端的射频电路.而射频增益的失配,破坏了通信信道的互易性,降低了系统的性能.本文研究分布式大规模MIMO系统中的互易性校准问题,接入节点和用户均配置多根天线,系统采用块对角化预编码.分析了在射频增益失配时系统的可达速率,推导了总体最小二乘算法的优化目标函数表达式.同时为了避免总体最小二乘算法需要特征值分解所带来的较高复杂度,提出了迭代坐标下降校准算法.理论分析和仿真结果表明,本文所提迭代坐标下降校准算法基本达到了总体最小二乘算法的性能,收敛速度快,大大降低了实现的复杂度. 展开更多
关键词 互易性校准 大规模mimo 坐标下降 总体最小二乘 块对角化
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Massive MIMO中一种低复杂度信道估计方法 被引量:3
9
作者 曹海燕 瞿拓思 王秀敏 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2018年第4期20-24,共5页
大规模MIMO系统中基于导频的信道估计采用最小均方误差算法进行信道估计时存在协方差矩阵求逆的运算而导致高的复杂度。通过采用稳定双共轭梯度算法将协方差矩阵求逆过程转化为求线性方程问题,从而将信道估计的计算复杂度从O(M3)降低到O... 大规模MIMO系统中基于导频的信道估计采用最小均方误差算法进行信道估计时存在协方差矩阵求逆的运算而导致高的复杂度。通过采用稳定双共轭梯度算法将协方差矩阵求逆过程转化为求线性方程问题,从而将信道估计的计算复杂度从O(M3)降低到O(M2)。仿真结果表明,在略增加复杂度的情况下,相比基于共轭梯度算法的低复杂度信道估计算法,基于稳定双共轭梯度的信道估计算法性能更加逼近最小均方误差估计算法。 展开更多
关键词 大规模mimo 最小均方误差信道估计 稳定双共轭梯度算法
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基于共轭梯度法的低复杂度信道估计 被引量:3
10
作者 李臣阳 高向川 张卫党 《通信技术》 2015年第11期1213-1216,共4页
考虑在大规模MIMO系统中基于导频的信道估计,基站端配置有数百根天线,传统的MMSE估计器虽然在估计精度上有着良好的性能,但是由于在利用MMSE方法进行信道估计时,存在对协方差矩阵求逆的运算,导致其计算复杂度为O(M)3,其中M为信道协方差... 考虑在大规模MIMO系统中基于导频的信道估计,基站端配置有数百根天线,传统的MMSE估计器虽然在估计精度上有着良好的性能,但是由于在利用MMSE方法进行信道估计时,存在对协方差矩阵求逆的运算,导致其计算复杂度为O(M)3,其中M为信道协方差矩阵的维度。在基站天线数很大的时候,这将是一个极其复杂的过程。为解决这个问题,将通过将求逆过程转化为解线性方程组的问题,利用共轭梯度法,使整个计算过程的计算复杂度降为O(NM)2,其中N为共轭梯度法的迭代次数,而且N<<M。 展开更多
关键词 信道估计 大规模mimo 共轭梯度法 导频污染
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5G大规模移动通信阵列天线高效仿真 被引量:2
11
作者 高峰 和凯 +1 位作者 朱文涛 王丽芳 《电信科学》 北大核心 2016年第S1期6-11,共6页
在4G移动通信技术成功商用的经验和基础上,国内外均在积极展开5G移动通信相关研究。大规模MIMO技术作为5G移动通信的关键技术,能够大幅提升系统容量和频谱利用率、降低干扰、增强覆盖,已成为移动通信研究的热点。为了实现大规模MIMO技... 在4G移动通信技术成功商用的经验和基础上,国内外均在积极展开5G移动通信相关研究。大规模MIMO技术作为5G移动通信的关键技术,能够大幅提升系统容量和频谱利用率、降低干扰、增强覆盖,已成为移动通信研究的热点。为了实现大规模MIMO技术的应用,需采用大规模阵列天线来完成无线信号的发射和接收。由于5G大规模阵列天线结构复杂、阵子数目多、天线互耦及相关性影响较大、天线工作频率较高,其建模、仿真、分析难度巨大。针对这些技术难题展开研究,设计了一种高效的仿真方法和平台,实现了大规模阵列天线的快速建模、高效仿真及评估优化。 展开更多
关键词 5G 大规模mimo 大规模阵列天线 高效仿真
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基于SM调制的Massive MIMO信号检测算法 被引量:2
12
作者 杨大江 钟子发 +1 位作者 宋常建 朱然刚 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第12期53-56,共4页
近几年来,大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)的信号检测问题已经引起了人们的关注,在研究了置信度传播(Belief Propagation,BP)算法的基础上,提出了一种新的空间调制下的基于信息传递过程的Massive MIMO(Message Passi... 近几年来,大规模多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)的信号检测问题已经引起了人们的关注,在研究了置信度传播(Belief Propagation,BP)算法的基础上,提出了一种新的空间调制下的基于信息传递过程的Massive MIMO(Message Passing Detection for Spatial Modulation,MPD-SM)检测算法,给出了两种不同用户天线数下的仿真对比图,结果表明,在这两种仿真下,所提算法性能要优于M-MIMO下传统的检测算法,且在一定程度上降低了大规模MIMO多用户检测的复杂度,提高了检测效率。 展开更多
关键词 大规模mimo 信号检测 多用户 调制阶数
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基于子空间相关信道模型的大规模MIMO信道估计 被引量:2
13
作者 姬晓娜 张卫党 高向川 《通信技术》 2015年第10期1106-1110,共5页
考虑到大规模MIMO系统的信道向量近似正交以及大量可用自由度,可以对接收信号运用奇异值分解(SVD)理论进行信道估计,并且产生的模糊矩阵用一小段导频就可以完全解决。MIMO系统的性能依赖于传播环境的复杂度和所用天线阵列的性能,更依赖... 考虑到大规模MIMO系统的信道向量近似正交以及大量可用自由度,可以对接收信号运用奇异值分解(SVD)理论进行信道估计,并且产生的模糊矩阵用一小段导频就可以完全解决。MIMO系统的性能依赖于传播环境的复杂度和所用天线阵列的性能,更依赖于实际信道所提供的自由度。因此介绍了一种信道模型,该模型中角域划分为有限的信号到达方向,也就是到达角(AOA),并考虑在上行链路中将优于特征值分解(EVD)的SVD运用在AOA相关信道模型上进行信道估计。仿真结果显示,相关信道模型下此估计器的估计精度与基于导频的方法相比可以实现大幅度提高,以达到提高大规模MIMO系统性能的目的。 展开更多
关键词 大规模mimo 导频污染 基于子空间的信道估计 奇异值分解(SVD) 到达角(AOA)
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大规模MIMO系统中的一种自适应SIC检测算法 被引量:2
14
作者 马敏 宋云超 《电讯技术》 北大核心 2018年第11期1323-1327,共5页
与传统系统相比,大规模多入多出(MIMO)系统能更加有效地提高频谱效率。利用传统的最小均方误差(MMSE)信号检测算法求解大规模MIMO系统,虽然检测结果接近最优,但是矩阵的求逆运算导致计算的复杂度非常高。提出了一种自适应排序干扰消除(S... 与传统系统相比,大规模多入多出(MIMO)系统能更加有效地提高频谱效率。利用传统的最小均方误差(MMSE)信号检测算法求解大规模MIMO系统,虽然检测结果接近最优,但是矩阵的求逆运算导致计算的复杂度非常高。提出了一种自适应排序干扰消除(SIC)检测算法,在逐次超松弛(SOR)迭代运算的基础上,通过干扰消除降低待检测矩阵的维度。通过仿真分析,得出所提算法的复杂度低于Jacobi、SOR检测算法,且在迭代次数较少的情况下,算法的误码率(BER)性能明显优于SOR检测算法。 展开更多
关键词 大规模mimo 自适应SIC检测 低复杂度
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基于SAMP的低复杂度大规模MIMO信号检测算法 被引量:2
15
作者 华权 赵书锋 +1 位作者 王倩 申滨 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2017年第2期15-20,共6页
在大规模MIMO系统上行链路中,最小均方误差(MMSE)算法能达到近似最优的线性信号检测性能。但是,MMSE算法引入了高计算复杂度的矩阵求逆运算。文中提出了一种基于简化近似信息传递(Simplified Approximate Message Passing,SAMP)的低复... 在大规模MIMO系统上行链路中,最小均方误差(MMSE)算法能达到近似最优的线性信号检测性能。但是,MMSE算法引入了高计算复杂度的矩阵求逆运算。文中提出了一种基于简化近似信息传递(Simplified Approximate Message Passing,SAMP)的低复杂度迭代阈值算法以替代矩阵求逆,并通过重构准确的有效噪声方差及设置合适的初始值,进一步提高了检测性能。仿真结果表明,在设定的有效噪声方差和合适的初始值条件下,仅通过少数几次迭代,SAMP算法就能够以较低的计算复杂度快速接近MMSE算法的检测性能。 展开更多
关键词 大规模mimo 低复杂度 简化近似信息传递 误比特率
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基于SVD与EGT的毫米波MIMO系统混合预编码方法 被引量:2
16
作者 刘莎莎 张珣 《软件导刊》 2018年第5期49-52,共4页
未来第五代(5G)移动通信技术将采用毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统,而混合预编码是毫米波MIMO系统常用的一种提高频谱效率的方法。与传统的全数字预编码相比,混合预编码优势明显。针对混合预编码设计难点,提出了一种基于奇异值分解... 未来第五代(5G)移动通信技术将采用毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统,而混合预编码是毫米波MIMO系统常用的一种提高频谱效率的方法。与传统的全数字预编码相比,混合预编码优势明显。针对混合预编码设计难点,提出了一种基于奇异值分解(SVD)和等增益传输(EGT)的混合预编码算法。MATLAB仿真分析表明,该算法相较于基于正交匹配追踪(OMP)算法的预编码算法,具有更好的频谱效率,且算法复杂度更低。 展开更多
关键词 毫米波 大规模mimo 混合预编码 SVD分解 EGT
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基于期望传播的低复杂度高性能EP-SU大规模MIMO检测 被引量:1
17
作者 羊贵武 姚国强 胡剑浩 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第7期853-867,共15页
近些年,基于期望传播(expectation propagation)的EP检测算法在高阶调制的大规模MIMO(multiple input multiple output)场景下展现出了相比于传统检测算法的巨大优势,但是由于其每次迭代都需要进行矩阵求逆运算,使得该算法的计算复杂度... 近些年,基于期望传播(expectation propagation)的EP检测算法在高阶调制的大规模MIMO(multiple input multiple output)场景下展现出了相比于传统检测算法的巨大优势,但是由于其每次迭代都需要进行矩阵求逆运算,使得该算法的计算复杂度在实际应用中是难以接受的.本文提出了一种适用于大规模MIMO系统下的逐次更新EP-SU (expectation propagation successive updating)检测算法,一方面提出了逐次更新的信息节点更新方式,加快了信息更新效率的同时规避了原有EP中的矩阵求逆运算;另一方面优化了单个节点更新算法,提升了信息更新的有效性和准确性.仿真结果表明:本文提出的EP-SU检测算法在多种大规模MIMO场景下,都具有相比于原有EP检测器更加优秀的检测性能、更快的收敛速度、更低的误码平层和更低的计算复杂度,最后这些优势都会随着天线规模的增加而更加显著. 展开更多
关键词 大规模mimo 期望传播 逐次更新 低复杂度 快收敛
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大规模MIMO-OFDM系统峰均值比降低方案改进 被引量:1
18
作者 王军选 王鹏 刘阳 《西安邮电大学学报》 2015年第3期44-47,共4页
针对低复杂度大规模MIMO-OFDM系统峰均值比降低方案给出一种改进。先裁剪OFDM信号的峰值,利用曲线拟合计算出削峰信号,再将其在预留的子载波上发送,由此降低预留天线上OFDM信号的峰均值比。在Matlab中随机产生10个用户的发送符号,预留1... 针对低复杂度大规模MIMO-OFDM系统峰均值比降低方案给出一种改进。先裁剪OFDM信号的峰值,利用曲线拟合计算出削峰信号,再将其在预留的子载波上发送,由此降低预留天线上OFDM信号的峰均值比。在Matlab中随机产生10个用户的发送符号,预留12个子载波,采用改进的低复杂度方案对发送符号进行处理,得到信号的互补累计分布函数(CCDF)。仿真结果表明,在CCDF概率等于1%时,改进方案比原低复杂度方案的PAPR降低性能可提高约2.5dB。 展开更多
关键词 大规模mimo 失真预测 子载波预留 曲线拟合
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多输入多输出系统中动态连接混合预编码设计
19
作者 李树梅 李正权 《科学与信息化》 2022年第17期84-86,共3页
本文针对大规模多输入多输出系统中混合预编码硬件功耗大及频谱效率性能损失的问题,设计了一种具有高度灵活性的动态连接混合预编码结构,并且将混合预编码设计问题转化为对移相器相位的更新,据此设计了交替优化相位的混合预编码算法。... 本文针对大规模多输入多输出系统中混合预编码硬件功耗大及频谱效率性能损失的问题,设计了一种具有高度灵活性的动态连接混合预编码结构,并且将混合预编码设计问题转化为对移相器相位的更新,据此设计了交替优化相位的混合预编码算法。实验结果表明,本文算法适用于多种混合预编码结构,且可以有效提高系统频谱效率性能。 展开更多
关键词 大规模mimo 毫米波通信 混合预编码 移相器
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基于压缩感知的大规模MIMO系统信道估计仿真研究 被引量:1
20
作者 胡瑞超 《科学技术创新》 2017年第33期98-99,共2页
压缩感知相比传统信道估计技术具有复杂度低,重构精度高等优点,大规模MIMO技术具有在不增加带宽的条件下成倍提高系统容量的优点,但是在时分双工模式下导频开销较大,影响通信性能的提升,基于此将压缩感知技术运用在大规模MIMO信道估计中... 压缩感知相比传统信道估计技术具有复杂度低,重构精度高等优点,大规模MIMO技术具有在不增加带宽的条件下成倍提高系统容量的优点,但是在时分双工模式下导频开销较大,影响通信性能的提升,基于此将压缩感知技术运用在大规模MIMO信道估计中,可以在同等信躁比的条件下,提高大规模MIMO系统的信道估计精度。 展开更多
关键词 压缩感知 大规模mimo 系统性能 信道估计
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