基于PARAFAC模型的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計(jì)方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,通過增加天線維度解決了頻譜利用率低、功率效率低以及傳輸可靠性差的問題。收發(fā)天線數(shù)的增加,導(dǎo)致信道矩陣維度增加,從而使信道估計(jì)具有較高的計(jì)算復(fù)雜度?;趯?dǎo)頻的信道估計(jì)算法雖然能夠提高信道估計(jì)性能,但此方法存在導(dǎo)頻污染的問題,會(huì)降低信道估計(jì)精度和系統(tǒng)性能,同時(shí)由于導(dǎo)頻占用系統(tǒng)資源,對(duì)傳輸性能有較大影響。研究如何降低計(jì)算復(fù)雜度的同時(shí),盡可能的減小導(dǎo)頻污染的影響成為學(xué)者們研

2、究的重點(diǎn)內(nèi)容。
  本論文著眼解決這些問題,展開了基于平行因子分解(Parallel Factor,PAAFAC)的單小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計(jì)相關(guān)研究,其主要內(nèi)容概括如下:
  1.以提高大規(guī)模MIMO信道估計(jì)算法精度,降低導(dǎo)頻開銷為出發(fā)點(diǎn),提出以PARAFAC模型為主導(dǎo)的信道估計(jì)方案。所提方案以調(diào)制信號(hào)的恒模結(jié)構(gòu)特性為約束,構(gòu)造出具有恒模約束的PARAFAC模型(CM-PARAFAC模型),理論分析證明所提方法在加載

3、矩陣含有列相關(guān)的情況下,依然可以在松弛的唯一性條件下,實(shí)現(xiàn)信道辨識(shí)和信號(hào)檢測(cè)。仿真結(jié)果表明:其信道估計(jì)的的性能略優(yōu)于基于PARAFAC模型的方法;但相對(duì)于非盲的估計(jì)方法而言,可在利用較少導(dǎo)頻的情況下,達(dá)到更高性能的估計(jì)效果。
  2.為降低大規(guī)模MIMO系統(tǒng)由于高維數(shù)據(jù)處理導(dǎo)致的信道估計(jì)的復(fù)雜度,本文將稀疏理論與PARAFAC模型相結(jié)合,提出了一種基于壓縮PARAFAC模型,并應(yīng)用于多用戶聯(lián)合信道估計(jì)。該方法的思想是將物理信道描述

4、為稀疏信道,并基于此構(gòu)造低維度的平行因子分解模型,從而降低運(yùn)算復(fù)雜度并加速收斂。仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文所提方法充分利用無線通信系統(tǒng)中的空、時(shí)、頻多域信息,在低運(yùn)算復(fù)雜度情況下,僅需為數(shù)較少的導(dǎo)頻信息,即可得到多個(gè)用戶的信號(hào)矩陣、信道矩陣的估計(jì)值,且估計(jì)精度接近未經(jīng)壓縮的基于PARAFAC模型的信道估計(jì)算法,相比導(dǎo)頻的估計(jì)方法有大幅的的提升。
  3.提出了投影正則交替最小二乘(Proj ection-Regular alternati

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