適用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的DOA估計(jì)算法研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)作為提高無線通信系統(tǒng)頻譜效率和鏈路可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)得到深入而廣泛的研究。近年來，一種被稱作大規(guī)模MIMO的新技術(shù)以其特有的性能優(yōu)勢得到了研究人員的關(guān)注，如小尺度衰落和熱噪聲的影響被消除，可以利用波束成形技術(shù)把信號(hào)精確地集中在空間的某一個(gè)點(diǎn)以及更加精確地分辨每一個(gè)用戶等。這些新的特性帶來了系統(tǒng)性能數(shù)量級層面的提升。為了實(shí)施波束成形技術(shù)，精確的波達(dá)角（DOA）估計(jì)是前提條件。因信道傳輸條件的不同，信源可以分

2、為點(diǎn)源、多徑信號(hào)和分布源等，本文對這三種信號(hào)源的DOA估計(jì)進(jìn)行了較為深入的研究。
　　首先，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中點(diǎn)源的DOA估計(jì)算法進(jìn)行了較為深入的研究?；诮?jīng)典的子空間類算法和旋轉(zhuǎn)不變性，本文提出了一種改進(jìn)的低復(fù)雜度的二維DOA估計(jì)算法，并對算法的復(fù)雜度進(jìn)行了分析并仿真驗(yàn)證了算法的性能。結(jié)果表明所提算法具有和經(jīng)典算法可比擬的性能和較低的復(fù)雜度。
　　其次，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中多徑信號(hào)的DOA估計(jì)算法進(jìn)行了較為深

3、入的研究。首先介紹了多徑信號(hào)模型和DOA估計(jì)的一般問題。然后介紹所提改進(jìn)的估計(jì)算法的基本原理和步驟，最后仿真驗(yàn)證了算法的性能。結(jié)果表明，所提算法具有比傳統(tǒng)算法更優(yōu)異的性能。
　　最后，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中非相干分布源的DOA估計(jì)算法進(jìn)行了較為深入的研究。本文在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合波束空間變換技術(shù)，將數(shù)據(jù)矢量進(jìn)行壓縮，進(jìn)而使算法的計(jì)算復(fù)雜度進(jìn)一步地降低。本文推導(dǎo)了波束空間中的旋轉(zhuǎn)不變性并利用這種旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行非相干分布源的二