Massive MIMO信道均衡技術(shù)的研究與性能評(píng)估.pdf

1、Massive MIMO技術(shù)指在基站側(cè)裝備大量天線，同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶，可以進(jìn)行高速率，大容量傳輸?shù)囊粋€(gè)系統(tǒng)。Mass ive MIMO技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)5G通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。本文主要圍繞Massive MIMO預(yù)編碼和信道均衡技術(shù)而展開(kāi)。
　　首先介紹了Massive MIMO最新研究進(jìn)展以及目前的主要研究熱點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，分析了其系統(tǒng)模型和頻譜效率。
　　其次介紹了兩種常用預(yù)編碼算法ZF（ZeroF

2、orcing）和MMSE（Minimum Mean Square Error），對(duì)比分析了其誤碼性能以及算法復(fù)雜度。介紹了基于對(duì)發(fā)送向量正交化的MRT（Maximal-Ratio Transmit）施密特預(yù)編碼算法，通過(guò)設(shè)定一個(gè)合適的門(mén)限值來(lái)選擇需要正交化的發(fā)送向量，以發(fā)送向量正交化方法獲得更好的預(yù)編碼性能。MRT（Maximal-Ratio Transmit）施密特預(yù)編碼算法以MRT預(yù)編碼向量為基礎(chǔ)進(jìn)行向量正交化，不需要矩陣求逆，因而

3、大大減小了運(yùn)算復(fù)雜度。
　　介紹了信道均衡概念及其公式推導(dǎo)。分析了常見(jiàn)的幾種信道均衡算法：ML（Maximum Likelihood）；ZF（Zero Forcing）；MMSE（Minimum Mean Square Error）；OSIC（OrderedSerial Interference Cancellation）；LR（Lattice Reduction），對(duì)比了各自的誤碼性能以及算法復(fù)雜度。介紹了信道硬化特性，基于這個(gè)

4、特性，可以用級(jí)數(shù)展開(kāi)的方式來(lái)對(duì)信道矩陣求逆，減少了算法復(fù)雜度。引入了在高維度天線下的低復(fù)雜度均衡算法：M-LAS（Multistage Likelihood Ascend Search），在常規(guī)M-LAS（Multistage Likelihood Ascend Search）均衡的基礎(chǔ)上提出了一種多初始值的M-LAS均衡算法（Multiple Initial Vectors LAS,MIV-LAS）。M-LAS均衡算法通過(guò)對(duì)M個(gè)鄰域集

5、合進(jìn)行本地搜索，不需要矩陣求逆，大大減小了運(yùn)算復(fù)雜度。本文提出的多初始值M-LAS均衡算法（Multiple Initial Vectors LAS，MIV-LAS）以多個(gè)初始值進(jìn)行多級(jí)LAS（Likelihood Ascend Search）搜索，很好的改善了系統(tǒng)誤碼性能。
　　最后，在Xilinx Kintex7芯片上實(shí)現(xiàn)了648MMSE均衡算法的部分模塊。通過(guò)Matlab，Modelsim仿真，分析了FPGA實(shí)現(xiàn)的定點(diǎn)誤差，