Massive MIMO系統(tǒng)信道估計與檢測技術研究.pdf

1、Massive MIMO(Multiple-input Multiple-output)在可靠性、頻譜效率、能量效率及信道容量等方面均能夠帶來顯著的性能提升，并被公認為未來第5代(5G)移動通信系統(tǒng)的核心技術之一。由于在基站(Base station，BS)端進行前向預編碼和反向檢測時均需要利用信道狀態(tài)信息，因此，信道估計結果的質量將直接影響整個通信系統(tǒng)的性能。同時，由于在Massive MIMO系統(tǒng)中，BS端將配置大規(guī)模的天線，信號處

2、理算法的計算復雜度也將成為決定其是否具有可行性的關鍵因素。因此，如何以較低的計算復雜度獲取精度較高的信道估計結果及信號檢測結果，對Massive MIMO系統(tǒng)而言將是至關重要的。本文主要對Massive MIMO系統(tǒng)中的信道估計技術和信號檢測技術進行研究。
　　基于導頻的線性信道估計算法需要用戶發(fā)送大量的導頻信號，該類算法具有較低的頻譜利用率且其性能受到導頻污染的嚴重限制。文中首先推導出一種對模糊矩陣進行迭代計算的方法，然后利用F

3、RRH(Fast Recursive Row-Householder)子空間跟蹤算法降低接收信號自相關矩陣的信號子空間估計過程的計算量，最后給出了一種基于FRRH的半盲信道估計算法。通過將文中所給算法的計算量和基于EVD或SVD的半盲信道估計算法的計算量進行比較，發(fā)現(xiàn)文中所給算法顯著減少了半盲信道算法的計算量。仿真實驗表明，文中所給的基于FRRH的半盲信道估計算法具有較好的收斂性能，在較低的樣本數(shù)目時即可達到收斂。所給算法能夠取得好于L

4、S信道估計算法及基于EVD的半盲信道估計算法的估計性能，并且和基于SVD的半盲信道估計算法基本相當。同時，所給算法能有效地減輕導頻污染對估計性能的影響。
　　針對Massive MIMO系統(tǒng)中的信號檢測技術，文中主要對MRC、ZF和MMSE這三種線性的檢測算法進行研究，并針對每種檢測算法給出了小區(qū)中每個用戶可達上行鏈路數(shù)據速率的下界表達式。在單小區(qū)模型和多小區(qū)模型中分別對三種算法的誤碼率性能進行仿真比較。仿真實驗結果表明，在單小區(qū)