大規(guī)模多天線信道測量及信道衰落特性研究.pdf

1、隨著科技社會的進步以及生活水平的提高，人們對于移動通信的需求已經(jīng)不僅僅滿足于話音、短訊等基本服務，而逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w通信和萬物互聯(lián)。與傳統(tǒng)的移動通信相比，面向2020年及未來的第5代(5G)移動通信系統(tǒng)需要滿足更加多樣化的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應用場景以及極致的性能挑戰(zhàn)。面向移動互聯(lián)網(wǎng)場景，5G可以提供更快的體驗速率和更大的帶寬接入能力;面向物聯(lián)網(wǎng)場景，5G可以提供更高的連接密度和更低的端到端時延。大規(guī)模多天線技術(Massive MIMO)作

2、為5G重要的候選技術，通過在基站端配置多達上百的天線，更充分地利用信道資源，抑制用戶間干擾，極大地提升頻譜效率和信道容量。同時，巨大的陣列增益有效提升每個用戶的信噪比，在相同的時頻資源下支持更多的用戶通信，符合綠色通信的發(fā)展需求。
　　無線信道作為無線通信的傳播媒介，在無線通信領域的研究中占據(jù)著基礎性的地位。無線信道的研究可以為無線通信新技術的應用，通信系統(tǒng)的設計、仿真與部署提供重要的參考依據(jù)。鑒于此，本文開展了基于大規(guī)模多天線系

3、統(tǒng)的無線信道測量與信道衰落特性分析工作。
　　論文首先介紹了無線信道的衰落特征和測量數(shù)據(jù)處理方法，然后詳細介紹了開展真實場景無線信道測量所使用的測量系統(tǒng)，提出一種頻域方法消除測量設備系統(tǒng)響應，以獲得客觀信道沖激響應，并利用實驗室仿真與實測數(shù)據(jù)驗證系統(tǒng)響應消除效果。在消除測量設備系統(tǒng)響應前提下，開展大規(guī)模多天線無線信道測量與信道特性分析工作。針對室內(nèi)室外不同測量場景，不同測量頻點，利用線形和圓形兩種大規(guī)模多天線陣列結(jié)構(gòu)，展開了大量的

4、實地測量?；趯崪y數(shù)據(jù)，著重分析了信道角度域與時延域的衰落特性。在角度域，相比于傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)，Massive MIMO系統(tǒng)128天線陣列的角度功率譜更為全面地體現(xiàn)了到達角分布情況;在時延域，Massive MIMO系統(tǒng)128天線陣列的均方根時延在高頻點是平穩(wěn)的，在低頻點由于更小的路徑損耗與更大的障礙物反射系數(shù)，導致均方根時延是非平穩(wěn)的。此后，又進一步利用信道奇異值分解，探討了大規(guī)模多天線系統(tǒng)用戶信道正交性。隨著天線數(shù)目的增多，實際信