Massive MIMO環(huán)境下分布式信源的波達方向估計算法研究.pdf

1、波達方向(DOA)估計是用來獲得信號到達角度的一門學(xué)科，其在工程實踐中也被受關(guān)注。在無線移動通信系統(tǒng)中，DOA估計起到了對移動用戶跟蹤定位的關(guān)鍵作用，因此對波達方向估計算法的研究在理論與實踐中都具有重要的意義。
　　傳統(tǒng)的DOA估計算法假設(shè)信號模型為點信源模型，但是隨著人們的不斷研究，發(fā)現(xiàn)實踐中傳輸?shù)男盘柺芏鄰叫?yīng)的影響，使信號的能量被擴散，不能按照一點入射。因此，本文為了能與實際相結(jié)合將采取分布式信源模型來模擬上述情景。此外，在

2、實際應(yīng)用中，算法處理的實時性也至關(guān)重要，因此，本課題在相干分布式信源模型下，提出了一種可以在實數(shù)域處理的快速DOA估計新方法(M-U-ESPRIT算法)，該算法將酉ESPRIT算法與可以快速降低維度的多級維納濾波器相結(jié)合，省略了對數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣求特征值的過程，在保證了估計性能的前提下能夠有效地減少算法在計算過程中的運算量，達到快速估計信號到達角的目的。
　　在無線移動通信領(lǐng)域，Massive MIMO系統(tǒng)由于具有極高的頻譜利用率和

3、較高的接收功率等優(yōu)點，在近五年內(nèi)得到了迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為目前的前沿研究方向。本文將第三章研究的基于相干分布式信源模型的DOA估計算法應(yīng)用在Massive MIMO系統(tǒng)中。在基于均勻矩形陣的Massive MIMO系統(tǒng)中，本文推導(dǎo)了服從高斯分布的二維相干分布式信源方向向量的近似表達式。在此基礎(chǔ)上，本文將酉ESPRIT算法和新方法M-U-ESPRIT算法分別應(yīng)用在MassiveMIMO系統(tǒng)中，得到了二維CDU-ESPRIT算法和二維CDM-