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三维多入多出(3D multiple input multiple output,3D MIMO)技术是当前标准化的热点。波束赋形作为3D MIMO的核心技术,其可动态调整下倾角,增加系统容量和减小邻区干扰的特性,引起了广泛关注。本文围绕3D场景,从不同角度对波束赋形技术进行了研究,分析了引入俯仰角对信道、阵列和赋形算法的影响,主要内容包括三方面：(1)最小方差无失真响应算法(minimum variance distortionless re-sponse, MVDR)在3D场景下的研究。MVDR是一种经典算法,通过在期望信号方向设定线性约束,并最小化输出功率来求得赋形权值。分析发现MVDR在3D场景下的性能急剧下降,是由噪声特征值在采样长度较小时的扰动引起,并发现阵元数目的增加对扰动有放大作用。因此我们提出了一种基于特征值的改进方法,较好地解决了该问题。并理论证明了从水平维和垂直维进行波束分解方法的可行性,为后续的研究奠定了基础。(2)基于3D信道的特征值波束赋形算法(Eigenvalue Based Beam-forming, EBB)评估。无线信道作为通信技术研究的基石,具有重要意义。而EBB算法是与信道结合最为紧密的赋形算法。本文结合实际测量结果,说明了3D信道模型与传统2D信道模型的区别,并给出了生成3D信道模型的基本步骤。通过仿真简单验证了3D信道模型生成的正确性,继而对EBB算法在3D信道下的表现做了评估。结果表明3D信道下的EBB比2D时有较好的性能。(3)提出一种新型传输方案。该方案结合了波束赋形、分集和复用技术,在发送端通过波束赋形权值构建统计不相关的等效信道,在接收端采用Butler网络形成正交的波束,以在空间上区分不同的子数据流,并通过配对算法来合理安排检测顺序,恢复出原始数据流。该方案在仿真中表现出较好的性能,特别是接收端的空间滤波作用,对该方法推广到3D场景具有启发作用。上述三点为本文的主要工作。由于3D波束赋形的研究处于初始阶段,这些结果可能为3D波束赋形的后续深入研究提供参考和依据。