短距毫米波MIMO波束形成技術(shù)研究.pdf

1、為適應(yīng)未來需求，新一代無線通信系統(tǒng)要求能夠支持高速分組數(shù)據(jù)傳輸。多入多出(Multiple-Input and Multiple-Output：MIMO)系統(tǒng)可以在不增加帶寬的情況下極大地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。波束形成(Beam-Forming，BF)技術(shù)將信道增益進(jìn)行相干合并，可形成一個高分集增益的可靠信道，從而提高信噪比和增加系統(tǒng)容量。
　　矩陣的奇異值分解(Singular Value Decomposition，

2、SVD)是現(xiàn)代數(shù)值分析中的重要工具之一，在信號處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。MIMO波束形成需要對信道矩陣或者相關(guān)矩陣分解來得到預(yù)編碼矢量，從而最大化系統(tǒng)容量。信道矩陣的SVD分解是實(shí)現(xiàn)MIMO波束形成的關(guān)鍵之一。本文針對低階復(fù)數(shù)方陣的特點(diǎn)，以降低算法復(fù)雜度和減少算法運(yùn)算量為目的，對傳統(tǒng)SVD算法進(jìn)行改進(jìn)，并且在具體算例中對經(jīng)典算法和改進(jìn)算法的精度和復(fù)雜度進(jìn)行比較。本文的主要工作概括為三個部分。
　　首先，比較了傳統(tǒng)MIMO-BF

3、和MIMO特征值波束形成(Eigen BF，EBF)的異同點(diǎn)。在時(shí)變頻率選擇性衰落信道環(huán)境中，通過仿真實(shí)驗(yàn)觀察在不同空間復(fù)雜度和天線配置情況下MIMO-EBF系統(tǒng)的性能。
　　然后，針對信道矩陣是低階方陣的特點(diǎn)，以降低算法復(fù)雜度和減少算法運(yùn)算量為目的，對傳統(tǒng)SVD算法進(jìn)行了改進(jìn)，給出了三個具體的復(fù)數(shù)矩陣算例，驗(yàn)證了改進(jìn)算法和傳統(tǒng)算法在計(jì)算精度上接近，但比傳統(tǒng)算法的計(jì)算復(fù)雜度低。
　　最后，對改進(jìn)的SVD算法進(jìn)行了定點(diǎn)化改造，