毫米波通信混合波束賦形技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)因?yàn)槠涑杀据^低和使用、部署簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)在人們的生活、工作中有了越來(lái)越重要的地位。目前普遍使用的無(wú)線終端的工作頻段都在微波頻段，主要是2.4G和5G頻段，這些頻段可用帶寬小。相反的，隨著各類無(wú)線終端設(shè)備數(shù)量的大量增加，現(xiàn)有的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率無(wú)法滿足龐大用戶群體日益增加的高傳輸速率需求，現(xiàn)階段用戶追求的傳輸速率高達(dá)多個(gè)Gbps。鑒于2.4G和5G頻段頻譜資源的不足，可用帶寬少，因此開發(fā)新的頻段勢(shì)在必行，而毫米波段因?yàn)?/p>

2、具有更大帶寬，正受到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　毫米波因?yàn)槠漕l譜特性，在傳播過程中有很大的損耗，因此需要使用波束成形技術(shù)，將復(fù)用增益、分集增益、天線增益、陣列增益以及干擾消除等進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步增加通信鏈路的容量。在IEEE802.11ad等毫米波通信系統(tǒng)中，普遍采用了混合波束賦形技術(shù)，即通過陣列天線波束成形而獲得的天線增益和陣列增益，有效補(bǔ)償毫米波頻段過大的路徑損耗和穿透損耗，將數(shù)字波束成形和模擬波束成形進(jìn)行級(jí)聯(lián)，進(jìn)一步充分利用其復(fù)用增

3、益和分集增益。
　　論文重點(diǎn)圍繞IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的波束訓(xùn)練流程，詳細(xì)地說(shuō)明了毫米波通信系統(tǒng)中所采用的扇區(qū)級(jí)掃描和波束優(yōu)化過程，并分析了每個(gè)階段中收發(fā)端的天線波束狀態(tài)。然后對(duì)IEEE802.11ad進(jìn)行了鏈路級(jí)仿真，搭建了仿真平臺(tái)，并給出了仿真曲線進(jìn)行校準(zhǔn)。針對(duì)混合波束賦形接收端反饋開銷過大的問題，論文給了一種適用于IEEE802.11ad波束成形訓(xùn)練反饋設(shè)計(jì)方案，以有效滿足毫米波通信系統(tǒng)波束賦形訓(xùn)練要求。
　　在

4、毫米波無(wú)線通信系統(tǒng)中很容易配置使用更多天線單元，而天線數(shù)量的增多意味著仍然使用傳統(tǒng)的數(shù)字波束成形技術(shù)在成本和復(fù)雜度上變得無(wú)法接受。論文圍繞低復(fù)雜度的部分連接架構(gòu)，研究了射頻鏈路數(shù)與能效和譜效的關(guān)系，重點(diǎn)研究在保證增益的前提下最優(yōu)的射頻鏈路數(shù)。論文首先分析了部分連接架構(gòu)下，能效、譜效和射頻鏈路數(shù)之間的關(guān)系，然后證明了在考慮鏈路器件功率的前提下，存在一個(gè)最佳功率點(diǎn)，也就是綠點(diǎn)(Green Point)。其次分析了給定譜效的條件下，鏈路數(shù)對(duì)能