导读:本文包含了有限反馈预编码论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:有限反馈,大规模MIMO,信道估计,混合预编码
有限反馈预编码论文文献综述
刘学锋[1]（2019）在《MIMO预编码有限反馈系统关键技术研究》一文中研究指出多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统发射端已知信道状态信息时,能运用信道自适应技术提高系统性能。在频分复用系统中,MIMO有限反馈及相关技术成为制约其获得更高系统性能的关键因素且已被广泛研究。随着MIMO技术的发展,该领域研究对象开始聚焦在信道时空相关MIMO系统以及新硬件架构MIMO系统。本文围绕MIMO预编码有限反馈系统关键技术展开研究,具体研究内容和主要贡献如下所述。(1)针对毫米波大规模MIMO混合预编码有限反馈系统下高效信道估计问题,利用MIMO虚拟信道模型对具有一定角度扩展的毫米波大规模MIMO信道进行分析,阐述其角度域等效信道矢量化后具有链式块稀疏结构且块内数据具有一定相关性;设计基于矩阵分解的信号预处理方法,将该系统基于训练的信道估计问题建模为块稀疏信号重构问题;提出一种基于块稀疏贝叶斯学习的信道估计算法,并给出该算法下块数据尺寸的估算方法。仿真数据表明,在一定信道训练序列长度下,该信道估计算法能利用毫米波大规模MIMO信道结构化稀疏特点提高信道估计的性能,相比现有算法更适用低信噪比场景。(2)针对毫米波大规模MIMO混合预编码有限反馈系统中量化码本的设计问题,从毫米波大规模MIMO信道空间稀疏结构出发,分析了在阵列响应矢量组成的完备字典下最优预编码矢量的稀疏表示具有联合稀疏特性;运用字典学习思想,将模拟和数字预编码器量化码本设计问题建模为联合优化问题,并给出一种逐码字优化的迭代算法生成任意尺寸和相位分辨率的模拟预编码器量化码本;对于本文码本联合优化问题中的基跟踪算法设计,给出一种基于联合稀疏的混合预编码设计方案。仿真数据表明,联合使用本文提出的码本设计方案和混合预编码算法能获得一定系统性能提升。(3)针对毫米波大规模MIMO混合预编码系统中信道状态信息的高效反馈策略问题,考虑到增加射频链路数目是一种提高该系统性能的有效策略,分析此时最优预编码器矩阵在由阵列响应矢量组成的码本下将具有近似的块稀疏表达,将混合预编码器设计问题建模为块稀疏近似表示问题;给出了一种基于贪婪分簇思想的混合预编码器设计算法;针对该预编码算法中参数:块稀疏表达矩阵中非零行矢量块个数和系统取得次优性能所需射频链个数,给出一种基于信道子簇间关系的近似估算方法。仿真数据表明,在适当参数下,本文混合预编码有限反馈方案既能有效降低反馈模拟预编码器信息所需的比特量,又能获得接近于已有混合预编码算法的系统性能。(4)针对信道时间相关MISO系统自适应差分反馈策略中码本设计问题,给出了两种球帽差分码本构造方法,其一:以格拉斯曼码本为基码本,由其码字经矢量线性和旋转运算得到,其二:由中心码字和两个对应不同半径的极帽码本组成,故称为双极帽码本;给出两种差分码本随时间变化的球帽半径估算方法,其中针对第一种球帽码本方案,从码本构造方法入手推导出能更快地趋于稳定的差分码本球帽半径计算方法。仿真数据表明,基于本文球帽码本的自适应差分反馈策略能获得随时间增加并趋于稳定的系统容量,并且整体性能较现有算法有一定提升。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-03-26）
尤若楠[2]（2019）在《有限反馈下毫米波阵列天线预编码技术研究》一文中研究指出随着移动通信的不断快速发展,通信业务的不断多元化,以手机为代表的移动终端已经成为了人类日常生活中不能缺少的设备,并使得以多媒体等为代表的新兴业务逐渐代替了以语音短信为主体的传统业务,由此带来的是需要更高的传输速率和更好的服务质量,以满足人们对高速通信日益增长的需求。然而,有限的频谱资源始终是限制高速数据传输的关键因素,尽管现有移动通信系统通过多输入多输出、正交频分复用和多小区协作等技术已经极大地提升了频谱效率。随着5G(第五代移动通信)时代的来临,剩余的低频段频谱资源已经不能满足所提出的10 Gbit/s峰值速率的需求。因此,未来的5G系统需要在更高频段上寻找新的可用资源。由于毫米波频段尚有大量频谱未被授权使用,相比于传统低频MIMO系统,毫米波MIMO系统具有更宽的带宽,在未来5G系统规划中获得了广泛关注。而预编码技术作为能够使大规模MIMO系统达到或接近系统理论容量的关键技术手段,也是近年来学术界和工业界的研究重点。本文主要围绕毫米波MIMO的预编码技术,考虑发射端未知信道状态信息的情况下,对毫米波MIMO系统在有限反馈下的混合预编码技术展开研究。论文主要针对毫米波MIMO信道和系统,首先提出了基于有限反馈的模数混合预编码设计算法;其次是针对多用户场景,提出了低复杂度的基于ZF/THP的两阶混合预编码设计策略。本文主要研究内容和成果如下:首先,论文研究了模数混合预编码在毫米波MIMO系统中的应用,提出了在发射端非完全已知CSI的条件下基于有限反馈的模数混合预编码的设计算法。此方法根据毫米波MIMO系统的特性采用模数混合预编码/解码架构,以总互信息量最大化为目标函数,设计模拟预编码矩阵和数字预编码矩阵。由于该问题具有非凸性,我们将模拟及数字预编码的联合优化问题简化为模拟预编码和数字预编码的独立优化问题。在此基础上,进一步考虑了有限反馈的情况,构造在发送端和接收端两侧都已知的有限模拟预编码码本和数字预编码码本,提出了一种基于有限反馈码本的混合预编码方法。并通过仿真验证了所提算法的性能要优于传统的有限反馈混合预编码算法。然后,论文将毫米波MIMO混合预编码技术应用在多用户场景,同时考虑THP预编码技术对系统性能的影响,采用上述码本构造方法,提出了基于ZF/THP的两阶多用户混合预编码算法。在基站的功率约束下,以系统总互信息量最大化为目标函数对每个用户设计模拟预编码矩阵、模拟合并矩阵和数字预编码矩阵以及数字均衡矩阵。最后通过仿真验证了所提的算法的理论分析的正确性。同时仿真结果表明,尽管与最佳数字预编码相比,所提算法在性能上有一定程度的损失,但是较好的降低了系统的计算复杂度,而且该算法与传统的两阶混合预编码算法相比性能得到较好的改善。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01）
刘晨[3]（2019）在《MIMO系统中有限信道信息反馈预编码方案研究》一文中研究指出随着通信技术的飞速发展,无线通信的高速数据业务以及移动用户的接入需求呈现出爆炸式的增长。Massive MIMO技术可明显提高系统容量、改善通信质量,已经得到了广泛的应用。但由于Massive MIMO系统中天线数量大规模增长,导致预编码矩阵维度和算法复杂度也随天线数量上升而快速增加。因此,如何在反馈带宽的限制下设计适用于Massive MIMO系统的预编码反馈方案具有重要的研究意义。本文针对Massive MIMO系统中的有限反馈预编码技术做了如下研究:首先介绍了Massive MIMO系统的信道模型及其相关性质,总结了现有的线性预编码技术和非线性预编码技术,重点分析了有限反馈预编码技术的码本设计方法和码字选择原则等已有研究结果。其次分析了极化MIMO系统的极化特性和信道模型以及现有的码本设计方案。传统的码字模型均针对于理想条件下的双极化MIMO系统进行设计,并没有考虑极化泄漏的影响。本文研究了极化泄漏对信道特性的影响和非理想双极化Massive MIMO系统的信道特征,在考虑极化泄漏的情况下对非理想双极化信道进行建模,并针对信道特征设计了基于多径参数的信道特征矢量量化模型。最后研究了基于非理想双极化Massive MIMO系统中的有限反馈预编码方案,设计了与信道特征尽可能匹配的码字模型,在此基础上给出了改进的基于多分量合并的反馈方法和基于双码本重构的反馈方法。基于多分量合并的反馈方法将信道矩阵分解为理想极化部分和极化泄漏部分,根据不同部分的特征设计了叁个反馈模型,模型1代表了传统的理想信道模型的反馈方案,而模型2和模型3考虑了极化泄漏,信息损失有了一定改善。基于双码本重构的反馈方法根据信道矩阵分解出的叁个子矩阵具有的明显特征,设计了两个码本并对其进行加权合并,两个码本都具有类似块对角结构的码字模型以匹配矩阵特征,从而最大化利用信道空间特征。最后以弦距离和误码率作为性能指标对两种改进方案进行仿真分析。仿真结果表明,本文提出的改进方案能够实现码本整体性能和反馈开销的良好折中。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-01-09）
尤若楠,潘鹏,张丹,王海泉[4]（2018）在《基于有限反馈的毫米波MIMO系统的混合预编码方法》一文中研究指出针对发送端未知信道状态信息下毫米波MIMO系统的混合预编码问题,提出了一种基于有限反馈的混合预编码算法。该算法首先将模拟及数字预编码的混合优化问题简化为模拟预编码和数字预编码独立优化问题,模拟预编码将依据该独立优化函数在所设计的模拟预编码码本内选取最佳的预编码矩阵;然后,根据已获得的模拟预编码矩阵,并基于最小二乘法获得数字预编码矩阵,在数字预编码码本内选择与其距离最近的码字作为反馈数字预编码矩阵;最后,接收机将模拟和数字预编码矩阵的索引值反馈回发射机。仿真结果显示,所提算法能够在复杂度和性能上实现较好的均衡。(本文来源于《电信科学》期刊2018年08期）
郑梦含[5]（2018）在《基于码书的MIMO系统有限反馈预编码技术研究》一文中研究指出在不额外占用频谱资源的情况下,多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术可以充分利用空间资源,起到降低误码率、提高信道容量的作用。MIMO技术对系统性能的提高程度受到发射端对信道状态信息(Channel State Information,CSI)的了解程度的影响。时分双工系统主要利用信道互易性获得CSI,而频分双工系统则是利用有限反馈方式获得CSI的。有限反馈系统最常见的实现方式为基于码书的有限反馈方式:将一个码书同时存放在收、发两端,接收端根据估计所得的信道从码书中选择出最优码字,并将其对应的码字索引值反馈给发射端,发射端根据码字索引值解码出该码字用于预编码。本文主要研究的是适用于不同信道情况下的预编码码书,研究内容包含以下几个方面:1.独立同分布信道下,针对离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)码书不能控制由线性接收机导致系统性能下降的缺点,提出了一种基于扰动的双码书设计算法。该算法以DFT码书为主码书,利用子码书中的酉矩阵码字对主码书进行扰动,并对其在信道容量、误码率性能方面的增益进行了详细的理论分析。仿真结果表明:对比于DFT码书,该双码书能在一定程度上降低线性接收机导致的性能损失,且码字搜索复杂度降低了许多。2.当信道环境中散射体数较少或天线间距较小时,信道将存在一定的空间相关性。空间相关性不仅使得码书设计的复杂度变高,而且影响了遍历信道容量。在多用户空间发射相关信道中,衰落信道的相关性往往会导致病态信道矩阵,遍历信道容量的高低受到病态信道矩阵条件数的影响。为减少病态信道对系统遍历信道容量的影响,提出了一种基于信道统计信息的码书设计算法。先利用信道统计信息分类的方法计算出高、低信噪比时遍历信道容量的损失,再将插入特征矩阵的方法与信道统计信息分类方法相结合,对码字进行了设计。仿真结果表明:对于不同病态程度的信道,与现有算法相比,该码书设计算法显着提高了系统的遍历信道容量,且稳健性较强。3.当系统的多普勒频移较小时,信道将存在一定的时间相关性。利用相邻时刻信道间存在的时间相关性来设计码书,既能降低反馈开销,又能够对信道变化进行实时的追踪。本文利用一阶高斯-马尔可夫过程对时间相关信道进行了建模,然后详细介绍了Polar-cap差分预编码码书的码书结构、实现步骤、基本性质等。针对Polar-cap预编码码书中的码字分布在圆周上而不能更准确地追踪信道变化的缺点,本文对Polar-cap差分预编码码书的码书设计方法进行了改进,使得码字分布在圆面上,并重新设计了码书半径。仿真结果表明:随着时间相关系数的降低,改进后的码书比已有码书在信道容量方面的性能更加优越。4.实际的无线通信信道不仅空间相关而且时间相关。系统不仅要考虑相邻时刻信道之间的变化而进行码书的实时更新,同时由于信道不再满足独立分布特性,信道的最优量化结果也不再均匀。本文首先对空时相关信道进行了建模;随后介绍了基于Polar-cap差分预编码码书的空时相关信道下码书设计方法;针对基于Polar-cap差分预编码码书的空时相关信道下码书在设计码书半径时并未考虑空间相关性的缺点,对码书半径进行了改进。仿真实验表明:在空/时相关信道下,改进后的码书在信道容量方面比基于Polar-cap差分预编码码书的空时相关信道下码书性能更好。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2018-06-01）
王华华,周远文,黄龙[6]（2018）在《基于信道状态信息参考信号的叁维多用户多输入多输出有限反馈预编码算法》一文中研究指出利用叁维多输入多输出(3D MIMO)信道矩阵的克罗内克积结构,传输预编码可分成水平与垂直维预编码,有效挖掘空间自由度可以提高系统性能。针对现有算法未能更好利用空间自由度及单流传输的不足,提出了一种基于信道状态信息参考信号(CSI-RS)的多用户MIMO(MU-MIMO)有限反馈预编码算法。该算法采用新码本,依据最大信干噪比准则选取最优的预编码矩阵索引(PMI)返回给基站(BS)供调度。验证结果显示该算法较已有算法,实现了多流传输,拥有更优的和速率(SR)及误码率(BER)。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年12期）
郑建宏,林欢,李想[7]（2018）在《宽带MIMO电力线系统有限反馈预编码方法》一文中研究指出多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)宽带电力线通信(power line communication,PLC)系统中由于电磁耦合存在共信道干扰,从而限制系统信道容量性能。针对该问题,提出一种基于量化反馈的预编码算法。利用两个相位角对预编码矩阵进行参数化,通过对相位角均匀量化形成预编码码本;再采用弦距离准则从码本中选取最优码字;最后基于数据流的子载波映射信息,提出一种新的功率分配方案。仿真结果表明,该算法利用码本索引可有效降低反馈开销,同时结合新的功率分配方案可有效降低系统误码率、提升系统吞吐量。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2018年05期）
李超[8]（2017）在《压缩感知在有限反馈预编码中的应用研究》一文中研究指出多输入多输出(MIMO)技术通过在基站端和用户端配备多根天线,可以突破有限带宽及发射功率的限制,实现对系统的吞吐量提高,进而达到有效改善系统频谱利用率的效果。正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制复用技术,其技术特点是每个子载波都是相互正交的,且循环前缀作为保护间隔,避免了不同子载波因重迭而产生的干扰。OFDM对于频率选择性衰落改善、系统频谱利用率的提高都有极好的效果。因此MIMO与OFDM技术两者相结合,不仅能够成倍的提高系统吞吐量,同时降低误码率。为进一步提高系统的整体性能,可在发送端对发送的数据流进行预编码处理。预编码技术前提条件是:发送端已获取完备的信道状态信息,而反馈完整的信道状态信息将占用反馈链路大量的频带资源,因此,如何利用少量的反馈数据而获取与完整信道状态信息近乎相同的效果是近几年的研究热点。本文将压缩感知技术应用到有限反馈预编码系统中,并针对如何减少反馈数据量和提高重构精度方面进行了研究,主要完成了以下工作:1.为减少链路反馈开销,提出了基于压缩感知的有限反馈预编码算法,并利用Karhunen-Loève变换(KL变换)对估计所得的完整信道信息进行稀疏表示,仿真结果表明,在不损失信道特征信息的前提下,进一步减少了反馈数据量。2.针对传统OMP算法缺陷,提出了基于两次筛选和重构加权最小二乘法的改进OMP算法,并与传统OMP、ROMP算法进行仿真对比分析,验证了改进算法的有效性。3.把压缩感知应用扩展到大规模MIMO系统有限反馈中,并对提出的联合稀疏改进算法进行仿真分析,结果表明:联合稀疏可选择更加合适的观测矩阵,有利于减少反馈链路的开销。(本文来源于《河南工业大学》期刊2017-05-01）
康桂华,潘坤贝[9]（2015）在《一种基于多重码本的有限反馈预编码算法》一文中研究指出针对LTE-FDD模式的单码本有限反馈预编码存在CSI反馈精度不够的问题,提出一种具有叁重码本结构的有限反馈预编码算法。该算法在原码本的基础上添加了增强码本和修正码本,通过增强码本来对抗信道条件数过高的不利情形,并通过修正码本来降低量化误差。仿真结果表明,该算法相对于单码本的有限反馈预编码算法,反馈开销仅增加了1比特,误码性能却能提升约2d B,信道容量能提升约1.2bps/Hz。因此所提出的基于叁重码本的有限反馈预编码算法,能以增加少量反馈开销为代价,换来预编码性能的显着提高。实际应用时,可采用离线码本设计,算法复杂度不会有明显增加。(本文来源于《微处理机》期刊2015年06期）
张阳林,王明月[10]（2015）在《一种基于双码本结构的有限反馈预编码方案》一文中研究指出针对基于单码本的多用户多输入多输出(MU-MIMO)有限反馈系统中反馈精度不高的缺点,基于信道容量匹配准则,结合Givens旋转,提出了一种基于双码本结构的有限反馈预编码方案。本方案中,预编码矩阵V表示成两个矩阵相乘的形式:V=FG,其中,F基于最大信道容量准则从DFT码本选择,而G则基于均方误差迹最小准则从Givens变换码本中选择,使得等效的MIMO信道实现近似对角化。用户端根据选择的最佳预编码矩阵F_(opt)和G_(opt),并将对应的码本索引反馈到基站(BS)端,基站端根据码本索引恢复预编码矩阵F_(opt)和G_(opt),确定最终的预编码V_(opt)=F_(opt)G_(opt),进一步根据最小弦距离最大化准则,从X个待调用户中选择K个用户调度。由于本方案提出的双码本结构通过两次码字选择匹配信道,从而达到提高反馈精度的目的。仿真表明,相比于传统单码本的预编码技术,本方案使得系统的容量得到明显提升。(本文来源于《通信技术》期刊2015年12期）
有限反馈预编码论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着移动通信的不断快速发展,通信业务的不断多元化,以手机为代表的移动终端已经成为了人类日常生活中不能缺少的设备,并使得以多媒体等为代表的新兴业务逐渐代替了以语音短信为主体的传统业务,由此带来的是需要更高的传输速率和更好的服务质量,以满足人们对高速通信日益增长的需求。然而,有限的频谱资源始终是限制高速数据传输的关键因素,尽管现有移动通信系统通过多输入多输出、正交频分复用和多小区协作等技术已经极大地提升了频谱效率。随着5G(第五代移动通信)时代的来临,剩余的低频段频谱资源已经不能满足所提出的10 Gbit/s峰值速率的需求。因此,未来的5G系统需要在更高频段上寻找新的可用资源。由于毫米波频段尚有大量频谱未被授权使用,相比于传统低频MIMO系统,毫米波MIMO系统具有更宽的带宽,在未来5G系统规划中获得了广泛关注。而预编码技术作为能够使大规模MIMO系统达到或接近系统理论容量的关键技术手段,也是近年来学术界和工业界的研究重点。本文主要围绕毫米波MIMO的预编码技术,考虑发射端未知信道状态信息的情况下,对毫米波MIMO系统在有限反馈下的混合预编码技术展开研究。论文主要针对毫米波MIMO信道和系统,首先提出了基于有限反馈的模数混合预编码设计算法;其次是针对多用户场景,提出了低复杂度的基于ZF/THP的两阶混合预编码设计策略。本文主要研究内容和成果如下:首先,论文研究了模数混合预编码在毫米波MIMO系统中的应用,提出了在发射端非完全已知CSI的条件下基于有限反馈的模数混合预编码的设计算法。此方法根据毫米波MIMO系统的特性采用模数混合预编码/解码架构,以总互信息量最大化为目标函数,设计模拟预编码矩阵和数字预编码矩阵。由于该问题具有非凸性,我们将模拟及数字预编码的联合优化问题简化为模拟预编码和数字预编码的独立优化问题。在此基础上,进一步考虑了有限反馈的情况,构造在发送端和接收端两侧都已知的有限模拟预编码码本和数字预编码码本,提出了一种基于有限反馈码本的混合预编码方法。并通过仿真验证了所提算法的性能要优于传统的有限反馈混合预编码算法。然后,论文将毫米波MIMO混合预编码技术应用在多用户场景,同时考虑THP预编码技术对系统性能的影响,采用上述码本构造方法,提出了基于ZF/THP的两阶多用户混合预编码算法。在基站的功率约束下,以系统总互信息量最大化为目标函数对每个用户设计模拟预编码矩阵、模拟合并矩阵和数字预编码矩阵以及数字均衡矩阵。最后通过仿真验证了所提的算法的理论分析的正确性。同时仿真结果表明,尽管与最佳数字预编码相比,所提算法在性能上有一定程度的损失,但是较好的降低了系统的计算复杂度,而且该算法与传统的两阶混合预编码算法相比性能得到较好的改善。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有限反馈预编码论文参考文献
[1].刘学锋.MIMO预编码有限反馈系统关键技术研究[D].北京邮电大学.2019
[2].尤若楠.有限反馈下毫米波阵列天线预编码技术研究[D].杭州电子科技大学.2019
[3].刘晨.MIMO系统中有限信道信息反馈预编码方案研究[D].北京邮电大学.2019
[4].尤若楠,潘鹏,张丹,王海泉.基于有限反馈的毫米波MIMO系统的混合预编码方法[J].电信科学.2018
[5].郑梦含.基于码书的MIMO系统有限反馈预编码技术研究[D].南京信息工程大学.2018
[6].王华华,周远文,黄龙.基于信道状态信息参考信号的叁维多用户多输入多输出有限反馈预编码算法[J].科学技术与工程.2018
[7].郑建宏,林欢,李想.宽带MIMO电力线系统有限反馈预编码方法[J].计算机应用研究.2018
[8].李超.压缩感知在有限反馈预编码中的应用研究[D].河南工业大学.2017
[9].康桂华,潘坤贝.一种基于多重码本的有限反馈预编码算法[J].微处理机.2015
[10].张阳林,王明月.一种基于双码本结构的有限反馈预编码方案[J].通信技术.2015