面向5G的大規(guī)模MIMO信道反饋技術研究與設計.pdf

1、大規(guī)模MIMO（Massive MIMO）技術作為5G通信系統(tǒng)的關鍵技術之一，具有系統(tǒng)容量大、系統(tǒng)魯棒性高、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點。但是大規(guī)模MIMO技術能夠獲得其顯著優(yōu)勢在很大程度上依賴于發(fā)射端獲得下行信道信息。在FDD系統(tǒng)中，發(fā)射端通過上行信道反饋獲取下行信道信息。然而，在大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)中大規(guī)模天線陣列的使用導致信道反饋量急劇增加，降低了系統(tǒng)的性能。因此，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中信道狀態(tài)信息反饋問題具有重要的理論和應用價值。
　

2、　本文立足于新的應用場景，對大規(guī)模MIMO的信道反饋技術進行研究和設計。首先，本文研究了基于壓縮感知的反饋方案和基于降維的反饋方案。由于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中使用大規(guī)模天線陣列并且天線間密集排列使信道具有很強的空間相關性，結合這一信道的特性可以利用壓縮感知或降維技術壓縮反饋信息。本文研究了兩種方案的具體實施方法，對兩種方案進行了詳細的理論性能分析和仿真評估。其次，考慮到大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中相鄰時刻的下行信道通常具有時間相關性，利用該性質(zhì)，

3、本文從信道時間相關性和空間相關性的角度研究了大規(guī)模MIMO的信道反饋技術，設計了基于空時相關性的大規(guī)模MIMO差分壓縮信道反饋方案，對該方案的性能進行了理論分析和仿真評估。仿真表明，該方案可以進一步的降低反饋開銷。最后，本文基于壓縮感知理論和矢量量化技術研究了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道有限反饋技術，設計了基于矢量量化的大規(guī)模MIMO的信道壓縮反饋方案。該方案利用大規(guī)模MIMO信道的空間相關性結構，用戶端使用壓縮感知技術和改進的碼書對信道進行