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全球移动通信业务趋于多样化,人们对大数据流量传输的要求不断提高,然而目前6GHz以下频段带宽已经被很多无线通信业务占用,高频(6GHz以上)带宽的使用成为了第5代移动通信技术(5G,Fifth Generation)的重点研究方向[1]。相比于6GHz以下频段,高频无线通信传播环境更复杂,建立系统级仿真平台,评估候选关键技术的性能对制定5G国际标准至关重要。高频信道模型是评估5G关键技术的基础,混合波束赋形技术可以补偿高频额外路径损耗、提升系统容量,是5G移动通信系统传输关键技术之一,因此高频信道模型仿真实现和混合波束赋形技术性能研究是本文的主要研究内容。论文选题来自国家科技重大专项“5G国际标准总体方案研发与推进”。论文在长期演进增强(Long Term Evolution-Advanced,LTE-A)系统级仿真平台的基础之上,针对5G移动通信进行了高频信道模型与混合波束赋形技术的仿真设计与实现,并在此基础上对高频信道附加特性下混合波束赋形技术的性能展开了研究。首先,论文对5G移动通信相关技术进行了研究,总结了高频信道模型、波束赋形技术以及通信系统仿真平台的研究现状。其次,针对高频信道模型,论文选取阻塞、移动特性作为高频附加特性的研究重点,详细阐述了高频信道模型仿真开发的总体设计思想,在设计思想的指导下完成了基础高频信道模型和两大高频附加特性的仿真实现,并以第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)提案提供的包括华为、英特尔在内的十余家研究机构的仿真数据平均值作为校准参考数据,完成了对信道模型功能正确性的验证。最后,在高频信道模型仿真开发的基础上,论文对3GPP中提出的混合波束赋形技术进行了仿真实现与校准,并分别研究了阻塞和移动两大高频信道附加特性下的混合波束赋形性能。仿真结果表明,阻塞特性的开启会降低混合波束赋形技术频谱效率增益。当波束重选周期和用户设备(User Equipment,UE)移动速度选取合适时,移动特性下混合波束赋形的性能可以与不考虑移动特性时持平。