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在频分双工(FDD,Frequency Division Duplex)大规模多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)系统中,基站(BS,Base Station)需要精确的下行信道状态信息(CSI,Channel State Information)进行诸如波束形成和用户选择等处理。由于大规模MIMO系统BS发射天线数量繁多,造成用户端CSI反馈开销巨大。加之用户设备的有限能量和带宽资源,用户端的CSI反馈极其困难也极具挑战。为降低用户端的CSI反馈开销和避免过多占用上行带宽资源,本文主要工作如下:首先,为减少CSI反馈开销,利用压缩感知(CS,Compressed Sensing)技术,研究了一种部分支撑集辅助的压缩CSI反馈方法。将CSI的小幅度元素的支撑集信息与压缩CSI一同反馈回BS。分析与仿真结果表明,相对于传统的基于CS的CSI反馈方法,部分支撑集辅助的压缩CSI反馈方法在确保CSI重构精度与系统和速率情况下,能有效改善系统的反馈开销并降低CSI重构的计算复杂度。其次,考虑到部分支撑集辅助的压缩CSI反馈方法不可避免占据额外的上行带宽资源,将叠加编码(SC,Superimposed Coding)技术引入到基于部分支撑集辅助的压缩感知CSI反馈方法中,研究了部分支撑集合辅助的叠加压缩CSI反馈方法。研究方法将CSI的小幅度元素的支撑集信息与压缩CSI经量化、调制、扩频处理后,叠加在上行用户数据序列(UL-US,Uplink User Data Sequence)上反馈回BS。分析与仿真结果表明,相对于基于SC的CSI反馈方法,部分支撑集合辅助的叠加压缩CSI反馈方法能改善UL-US解调的误比特率(BER,Bit error ratio)以及下行CSI的重构精度。最后,为降低部分支撑集合辅助的叠加压缩CSI反馈方法的叠加干扰,本文将单比特压缩感知(1-bit CS)技术引入到基于部分支撑集合辅助的叠加压缩CSI反馈方法中,研究了一种支撑集合辅助的叠加1-bit压缩CSI反馈方法。将CSI的支撑集信息与1-bit压缩CSI经量化、调制、扩频处理后加权叠加在UL-US上反馈回BS。分析与仿真结果表明,与时分复用模式下1-bit压缩CSI反馈技术相比,支撑集合辅助的叠加1-bit压缩CSI反馈方法能有效节省上行带宽资源并改善下行CSI的重构精度。与基于SC的CSI反馈方法相比,支撑集合辅助的叠加1-bit压缩CSI反馈方法能有效改善UL-US解调的BER性能以及下行CSI的重构精度。本文研究的CSI反馈方法可应用于采用大规模MIMO技术的FDD制式无线通信系统中,如第五代无线通信系统(5G,5th generation wireless systems)、第六代无线通信系统(6G,6th generation),下一代WiFi(802.11ax/ay)系统,等等。