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文檔簡介
1、移動通信即將進(jìn)入到第五代(5G),在5G時(shí)代,天線大規(guī)模3D MIMO成為其中的一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)。大規(guī)模3D MIMO由于增加了垂直維度空間分量并且采用大規(guī)模天線陣列,使得分辨率得到了極大的提高,但同時(shí)也增加了其波束形成的難度,因此大規(guī)模3D MIMO的波束形成成為了一個(gè)技術(shù)焦點(diǎn)。本文以5G中3D MIMO為背景,通過狼群算法對波束形成進(jìn)行了分析與研究。
狼群算法(WPA)是一種適用于多目標(biāo)優(yōu)化的算法,應(yīng)用WPA算法可以有效的對權(quán)
2、值進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)對權(quán)值優(yōu)化的推導(dǎo)過程,我們對WPA算法進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種改進(jìn)型的WPA算法,即:采用佳點(diǎn)集均勻初始化方法,提高WPA算法收斂速度;采用自適應(yīng)變步長,提高群體機(jī)動性;通過將過度集中的個(gè)體進(jìn)行分散化來提高種群搜索多樣性,避免陷入局部最優(yōu)。
波束形成過程中難免存在導(dǎo)向矢量誤差,利用WPA算法,對導(dǎo)向失配因子進(jìn)行修正,最大程度的降低導(dǎo)向失配;加入導(dǎo)向失配修正的波束形成,結(jié)合旁瓣約束,有效的抑制了旁瓣干擾。
3、 進(jìn)一步利用WPA算法對波束形成權(quán)值與天線陣元間距進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。在基站端陣元通過開關(guān)控制陣元接入與斷開,實(shí)現(xiàn)陣元間距的調(diào)整。以WPA算法實(shí)現(xiàn)的聯(lián)合優(yōu)化,在角度域信號導(dǎo)向矢量波束形成時(shí)可以實(shí)現(xiàn)低旁瓣干擾與高精度波束指向;在信道域預(yù)編碼波束形成時(shí),可以加強(qiáng)權(quán)值與天線陣列匹配,降低不同用戶間信道相關(guān)性,從而降低同信道干擾。
最后對算法進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該算法不僅可以進(jìn)行導(dǎo)向失配修正,而且可以很好的對權(quán)值、天線進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)
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