LTE-A波束賦形算法的研究與FPGA實現(xiàn).pdf

1、LTE-Advanced下行都支持波束賦形技術(shù)，它不僅能提高系統(tǒng)容量，而且還能提高頻譜效率和用戶的SINR，解決稠密市區(qū)容量瓶頸，抑制干擾信號等等。波束賦形包含了單流基于碼本的預編碼。LTE-A標準中基于碼本的預編碼從廣義上來說可以將其稱作基于碼本的波束賦形算法，該算法需要發(fā)送和反饋預編碼矩陣指示(PMI)。
　　 本文以波束賦形技術(shù)作為研究對象，討論了基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法、基于信道SVD分解的波束賦形算法和基于碼

2、本的波束賦形算法。為了驗證這三種算法的性能，本文根據(jù)3GPPR11協(xié)議版本，搭建了LTE-Advanced鏈路級仿真平臺，并在該仿真平臺上完成了三種算法的仿真分析。仿真結(jié)果表明:在VehA信道和PedB信道下，基于碼本的波束賦形算法性能要比基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法要好;而在高斯信道下，基于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法都比基于碼本的波束賦形算法性能要好，而且基

3、于信道相關(guān)矩陣分解的波束賦形算法和基于信道SVD分解的波束賦形算法不需要發(fā)送和反饋PMI，只是SVD分解增加了系統(tǒng)的復雜度。
　　 在對算法性能分析的基礎(chǔ)上，本文完成了基于SVD分解的波束賦形FPGA設(shè)計實現(xiàn)。通過對2×2復矩陣的SVD分解過程的詳細推導，本文將FPGA實現(xiàn)系統(tǒng)過程分為延時模塊、復數(shù)乘法器模塊、RectoPolar、PolartoRec、ArcTan、RightRotation模塊等，對主要模塊的功能進行了說明和