【摘 要】
:
毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术能够有效提升频谱效率,是无线通信系统中的关键技术。毫米波具有超大带宽,可以为无线通信系统提供充足的频段,而且能够与大规模MIMO技术进行集成,能够充分使用空间分集与复用特性。毫米波大规模MIMO系统,经过信道估计或信道追踪技术获取精确的信道状态信息后,通过预编码技术形成具有高增益且方向可控的波束,
论文部分内容阅读
毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术能够有效提升频谱效率,是无线通信系统中的关键技术。毫米波具有超大带宽,可以为无线通信系统提供充足的频段,而且能够与大规模MIMO技术进行集成,能够充分使用空间分集与复用特性。毫米波大规模MIMO系统,经过信道估计或信道追踪技术获取精确的信道状态信息后,通过预编码技术形成具有高增益且方向可控的波束,提高系统的传输性能,补偿路径损耗。本文对多用户毫米波大规模MIMO系统中混合预编码技术及信道追踪技术展开了研究。为解决因功率泄漏导致的系统性能下降以及能量损耗问题,提出了基于最小相位误差的波束旋转预编码方案。本方案将模拟预编码的设计表述为求解频谱效率最大化的问题,并将该问题简化为波束选择及波束组合的设计。在系统信道中搜索并选择最大增益波束,根据最大增益波束及功率泄漏程度确定功率泄漏波束集合,从该集合中选择能量集中的波束,形成波束选择集合。然后,以最大增益波束为基准,根据最小相位误差准则确定波束选择集合的相位,将所选波束的信道增益近似对准最大增益波束的方向,使得用户的接收信噪比最大。实验结果表明,该算法可以有效降低功率泄漏,在损失较小的频谱效率性能情况下,显著提升能量效率。波束空间毫米波大规模MIMO系统中,多个用户之间的信号会相互干扰。此外,功率泄漏会进一步加重用户间的干扰,严重影响系统频谱效率的性能。为了解决功率泄漏及用户间干扰的双重问题,本文提出了基于多波束选择的混合预编码算法。以求解每个用户的最大阵列增益为目标,设计模拟预编码方案;通过求解用户的最大总阵列增益,搜索并选择能量集中的波束,且每个波束至多被一个用户选择以减少用户间干扰,确定波束选择方案。将数字预编码表述为带功率约束的频谱效率最大化求解问题。实验结果表明该算法可以缓解功率泄漏及多用户干扰的联合问题,尤其是在低信噪比时,表现出优异的频谱效率和能量效率性能。在高速时变场景下,毫米波大规模MIMO系统中信道信息随时间快速变化,需要实时精确地获取信道状态信息,以便于设计预编码方案。本文假设角度位于量化网格上,通过一个酉矩阵表述角度信息矩阵,并提出了一种信道增益信息获取技术。基于信道增益时变模型,利用期望最大化(Expectation-Maximization,EM)算法追踪信道增益,E步骤由turbo近似消息传递算法计算,M步骤更新信道增益时变模型中的衰落因子及噪声参数,达到信道追踪的目的。实验结果表明,该算法能够很好的恢复时变信道,保证系统的频谱效率。
其他文献
随着卷积神经网络的发展,深度学习模型将行人检测效果推到了前所未有的水平。但是网络模型的参数过大会造成信息过载问题,并且伪行人目标的存在会降低行人检测的精确率与准确率。本文针对卷积神经网络参数量过多的问题,引入注意力机制改进网络结构,在提高检测精度的同时压缩了模型的参数量。并针对现有行人检测算法对伪行人目标无法区分的问题,根据人眼立体视觉原理对真伪行人进行区分。本文具体研究内容与创新点包括:(1)首
随着航空航天领域的不断发展,对航空发动机材料的要求得到进一步的提高。Ni基高温合金优异的高温力学性能(高强度和高蠕变寿命)得益于球形或方形L12-γ’相在面心立方FCC-γ固溶体基体上的共格析出。尤其方形γ’相的溶解温度在铸造和单晶高温合金中超过了 1200℃,展现出高的高温组织稳定性,因此广泛用作发动机涡轮盘及单晶叶片等高温部件材料。相比之下,Co基高温合金由于具有更高的熔点温度(~1450℃)
在理论研究和实际应用中存在许多包含两个及以上冲突目标的多目标优化问题。但由于实际问题环境的复杂性,多目标优化问题的决策空间可能存在两个或两个以上的不同帕累托最优解集,而且这些解集同时映射于目标空间的同一个帕累托前沿,使多目标问题转化为更为复杂的多模态多目标优化问题。近年来,进化算法被广泛用于多模态多目标优化问题的求解。然而,现有算法专注于对问题决策空间的探索,忽略了其在目标空间的搜索性能。因此,本
基于学生视角的教学设计,即是让学生通过自主活动,合作学习,探索并体验勾股定理猜想的过程,以其所蕴含的数学文化为载体进行数学育人。
电能路由器是构建能源互联网的主要设备,能够让分布式电源与能源网实现互联,从而抑制其直接接入电网时造成的波动。双向变换器作为电能路由器中的交直流母线以及直流母线之间的端口,对电能路由器的正常运行具有着重要作用。本文以直流母线架构的电能路由器为依托,针对其中的双向全桥AC-DC变换器和双向CLLLC型DC-DC变换器展开如下研究。对于电能路由器中的双向全桥AC-DC变换器,介绍并分析了其拓扑和工作原理
随着微电子技术的发展,无铅化、微型化逐渐成为电子产品和封装技术的发展趋势。目前,民用消费类电子器件已基本实现无铅化,但在医疗、航天及军工等特殊领域,出于保障产品性能和可靠性的目的,虽然采购无铅元器件,却依然沿用有铅的焊接技术,不可避免的出现了无铅元器件与含铅钎料的混装焊点。然而,目前关于不同熔合度混装焊点在高温时效、电迁移条件下的微观组织变化及可靠性缺乏全面和系统性的研究。本论文采用峰值回流温度2
在大数据时代,图像的大小和分辨率在不断增加,传统的图像算法面临着数据维数高、存储空间不足以及各种干扰等诸多挑战,图像的有效近似变得越来越重要。图像通常以多维数组的形式给出。因此,图像中相邻像素之间存在着密切的相关性。然而,传统的算法在很大程度上忽略了像素相关性,将图像重铸为欧几里得空间中的向量。若充分考虑像素之间的相关性,图像近似算法可以有更高的性能,即产生高质量的图像近似。近几年,有学者提出了有
耐热钢作为火电、核电、化工等领域服役于高温条件下的关键材料,其服役性能备受人们关注,耐热钢中存在大量的合金元素,在其服役过程中往往伴随着较多种类与数量的第二相颗粒析出,而这些析出相对耐热钢热强性、韧性、组织稳定性及抗高温氧化腐蚀等性能具有重要影响。比如:应变使基体产生大量位错,对于第二相颗粒析出有促进作用,有益于提升耐热钢构件高温强度。人们往往通过时效、蠕变等实验方法尽可能贴近服役情况探究耐热钢的
在勾股定理的教学过程中要注重激发学生的探究精神,通过设置核心问题,引领学生在定理发现过程中经历科学发现的一般历程;巧用螺旋上升,助力学生在积累数学活动经验的过程中创生新证法。
掺加导电填料制备而成的自感知混凝土集结构与感知性能于一体,为结构健康监测提供了一种崭新的选择。然而,目前关于自感知混凝土的感知性能方面的研究大多针对轴向受压、受拉工况下,而对其受到弯曲荷载时的感知性能研究相对较少;此外,对自感知混凝土梁构件/结构的感知性能进行研究时,研究对象通常是不配筋的素混凝土梁,难以满足工程实际需要,而配置普通钢筋会产生钢筋导电干扰自感知混凝土导电网络的问题;此外,自感知混凝