Massive MIMO信道均衡技術(shù)的研究與性能評估.pdf

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

2、orcing）和MMSE（Minimum Mean Square Error），對比分析了其誤碼性能以及算法復雜度。介紹了基于對發(fā)送向量正交化的MRT（Maximal-Ratio Transmit）施密特預編碼算法，通過設(shè)定一個合適的門限值來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編碼性能。MRT（Maximal-Ratio Transmit）施密特預編碼算法以MRT預編碼向量為基礎(chǔ)進行向量正交化，不需要矩陣求逆，因而

3、大大減小了運算復雜度。
　　介紹了信道均衡概念及其公式推導。分析了常見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），對比了各自的誤碼性能以及算法復雜度。介紹了信道硬化特性，基于這個

4、特性，可以用級數(shù)展開的方式來對信道矩陣求逆，減少了算法復雜度。引入了在高維度天線下的低復雜度均衡算法：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均衡算法通過對M個鄰域集

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