低精度ADC大规模MIMO系统中的能效优化技术研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoyun1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大规模MIMO系统是当前5G研究的重点内容之一。目前关于大规模MIMO系统能效优化问题的研究大多是基于全精度ADC量化展开的,但是随着无线通信中业务量的剧增,使用全精度ADC量化将会带来高额的硬件成本、大量的能量消耗。采用低精度ADC进行量化处理,能够有效降低硬件成本和系统能量消耗。因此,本文对配置低精度ADC的大规模MIMO系统的能效优化问题展开了研究,首先在MRC检测下,分别基于CSI已知和CSI未知两种情况,对低精度ADC大规模MIMO系统的能效资源分配方案展开研究;为了提升系统性能,本文进一步研究了在低复杂度ZF检测下,低精度ADC大规模MIMO系统的能效优化问题。第一章阐述了大规模MIMO系统的研究背景及其所面对的机遇与挑战,能效优化问题和低精度量化技术的研究现状。第二章首先介绍了无线通信系统中的衰落特性及分类,其次介绍了大规模MIMO系统信道模型,对大规模MIMO系统中常用检测算法的检测矩阵进行了简要推导,然后介绍了低精度量化技术,大规模MIMO系统的能效优化模型和凸优化问题。第三章研究了MRC检测的下对低精度ADC大规模MIMO系统的能效问题,首先针对一个CSI已知的单小区大规模MIMO系统,提出一种以能效最大化为目标对发射功率和基站天线数进行优化方案,所提方案在满足用户最低传输功率的约束下,进一步考虑用户发射功率和基站天线数的限制,从而建立起能效优化模型,并分别采用拉格朗日法对发射功率进行分配、三分法对基站天线数进行优化。其次,考虑一个CSI未知大规模MIMO系统,考虑信道估计的影响,在用户功率限制和导频序列长度限制下建立起能效优化模型,采用交替优化算法优化对导频长度和数据发射功率和量化比特数进行联合优化。第四章探讨研究了在低复杂度ZF检测下低精度ADC大规模MIMO系统的能效问题。大规模MIMO上行链路中采用ZF检测基站接收信号,采用一种低复杂度的ZF检测算法有效降低大矩阵直接求逆的复杂度,并推导出系统频谱效率解析式。为了保证通信能正常进行,所提方案不仅限制了最高传输功率,同时对最低传输功率进行限制,并建立起能效最大化为目标的优化模型。在此基础上,采用梯度下降法对用户发射功率进行迭代优化。第五章为总结与展望,总结了论文的研究内容,并提出亟待解决的开放性问题。
其他文献
近年来,水权水市场建设作为我国水利体制改革的一部分,成为节水、管水的一项重要措施。随着流域、省市、水库、大型灌区等水权研究逐步完善,水权工作呈现出不断细化深化的趋
半导体激光器体积小、成本低,在相干测距、相控阵雷达、光纤传感以及原子钟等领域,对具有超窄线宽的半导体激光器有急迫需求。利用环形谐振器的选频特性,通过自注入锁定可以
前列腺癌是毁灭性的恶性肿瘤,早期很难识别。诊断的“金标准”是MRI和MRI扫描的进一步研究。人工神经网络具有巨大的图像识别任务潜力,可用于自动诊断系统,对医疗人员有很大
国有企业是我国创新驱动战略实施的主力军,协同创新是创新驱动战略实施的重要途径。在开放式创新概念兴起与网络经济发展的背景下,企业创新环境面临着高度不确定性和复杂性,
南宋后期所经历的军政变局非常剧烈,宋人在面对挣扎反扑的晚金和骎骎南进的蒙古所作出的各项应对举措都有值得研究探讨的价值。本研究着手进行的出发点正在于此。本论文将研
鉴于现代计算机技术的飞速发展,越来越多的自然场景图片被收集并分析,用于军事领域,科学研究以及与目标检测相关的计算机视觉领域。但是,这些收集到的图片清晰度会受到雨雾天
在通信对抗装备研制、训练过程中,要对语音通信进行干扰效果评估。由于主观评估费时费力,本文针对语音质量客观评估进行研究,主要工作和创新点如下:(1)构建语音库构建原始语
无论从历时、空间的维度来观照,齐鲁经学在汉代经学中都具有举足轻重的地位与作用,可谓汉代经学的起源、开端与总汇。一方面,齐鲁经学源于齐鲁文化,两种不同的学术风格,与齐
杏北油田长期注水以及聚驱开发,各个储层含水率差异较大,即便是高含水井也存在相当规模的含水较低且有一定储量潜力的油层,尤其是由于油层污染而低效的油井存在较为丰富的剩
量子计算是基于量子力学特性,也就是利用了量子态的叠加和纠缠性质的一种新型计算手段,其能调控量子信息单元进行计算,是当前世界科技前沿的研究热点之一。量子计算的优越性