Massive MIMO環(huán)境下分布式信源的波達(dá)方向估計(jì)算法研究.pdf

1、波達(dá)方向(DOA)估計(jì)是用來獲得信號(hào)到達(dá)角度的一門學(xué)科，其在工程實(shí)踐中也被受關(guān)注。在無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中，DOA估計(jì)起到了對(duì)移動(dòng)用戶跟蹤定位的關(guān)鍵作用，因此對(duì)波達(dá)方向估計(jì)算法的研究在理論與實(shí)踐中都具有重要的意義。
　　傳統(tǒng)的DOA估計(jì)算法假設(shè)信號(hào)模型為點(diǎn)信源模型，但是隨著人們的不斷研究，發(fā)現(xiàn)實(shí)踐中傳輸?shù)男盘?hào)受多徑效應(yīng)的影響，使信號(hào)的能量被擴(kuò)散，不能按照一點(diǎn)入射。因此，本文為了能與實(shí)際相結(jié)合將采取分布式信源模型來模擬上述情景。此外，在

2、實(shí)際應(yīng)用中，算法處理的實(shí)時(shí)性也至關(guān)重要，因此，本課題在相干分布式信源模型下，提出了一種可以在實(shí)數(shù)域處理的快速DOA估計(jì)新方法(M-U-ESPRIT算法)，該算法將酉ESPRIT算法與可以快速降低維度的多級(jí)維納濾波器相結(jié)合，省略了對(duì)數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣求特征值的過程，在保證了估計(jì)性能的前提下能夠有效地減少算法在計(jì)算過程中的運(yùn)算量，達(dá)到快速估計(jì)信號(hào)到達(dá)角的目的。
　　在無線移動(dòng)通信領(lǐng)域，Massive MIMO系統(tǒng)由于具有極高的頻譜利用率和

3、較高的接收功率等優(yōu)點(diǎn)，在近五年內(nèi)得到了迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為目前的前沿研究方向。本文將第三章研究的基于相干分布式信源模型的DOA估計(jì)算法應(yīng)用在Massive MIMO系統(tǒng)中。在基于均勻矩形陣的Massive MIMO系統(tǒng)中，本文推導(dǎo)了服從高斯分布的二維相干分布式信源方向向量的近似表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，本文將酉ESPRIT算法和新方法M-U-ESPRIT算法分別應(yīng)用在MassiveMIMO系統(tǒng)中，得到了二維CDU-ESPRIT算法和二維CDM-