LTE系統(tǒng)下行波束形成技術(shù)的研究.pdf

1、目前，在個(gè)人手持式電話(huà)系統(tǒng)PHS和TD-SCDMA 智能天線(xiàn)中，下行都采用波束形成技術(shù)，提高下行載干比，增強(qiáng)覆蓋；在LTE協(xié)議中定義了七種下行發(fā)射模式，其中模式七為單天線(xiàn)端口，即為通常所述的波束形成模式，主要用途是提高接收信干噪比，增加小區(qū)的覆蓋范圍。波束形成技術(shù)具有良好應(yīng)用前景，必須對(duì)其進(jìn)行深入的研究。
　　 首先，本文從陣列信號(hào)的建模角度對(duì)波束形成的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了闡述；介紹了LTE的幀結(jié)構(gòu)、下行時(shí)隙結(jié)構(gòu)和下行采用的三種參考信

2、號(hào)；對(duì)LTE下行物理信道的一般信號(hào)處理過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹和深入研究，該部分是進(jìn)行算法仿真的基礎(chǔ)。
　　 其次，重點(diǎn)研究了波束形成中加權(quán)矢量的計(jì)算和QR分解的波束形成算法，在其研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的算法，稱(chēng)為SVD分解算法，該算法對(duì)陣列數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行奇異值分解，利用奇異值和奇異值矢量計(jì)算加權(quán)矢量，完成波束形成，避免了對(duì)陣列協(xié)方差矩陣的估計(jì)和求逆，而且改變對(duì)較小的奇異值賦零的多少，可以在復(fù)雜度與性能之間進(jìn)行某種折衷，可以降低

3、運(yùn)算量；針對(duì)采樣數(shù)較少，采樣協(xié)方差矩陣估計(jì)值的噪聲特征值分散會(huì)導(dǎo)致波束形成算法的性能下降問(wèn)題，引入了對(duì)角加載概念，本文提出了對(duì)角加載的SVD分解算法，提出的新算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且性能好。
　　 最后，對(duì)基于最強(qiáng)徑準(zhǔn)則的波束形成算法進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果說(shuō)明，基站天線(xiàn)數(shù)越大或上行鏈路的信道估計(jì)越精確，該算法的性能越好；對(duì)SVD分解算法和QR分解算法的仿真結(jié)果顯示，兩種算法都能實(shí)現(xiàn)正確的波束形成，有很好的性能，QR分解算法性能略?xún)?yōu)于SVD分