5G毫米波系统下联合自主定位的波束赋形技术研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youyou061017
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第五代移动通信系统(The Fifth Generation Mobile Communication System,5G)将毫米波段引入无线通信,解决了频谱资源短缺的问题,并采用了Massive MIMO波束赋形技术,从而实现了能量较为集中的窄波束定向传输。不仅弥补了毫米波的链路传输损耗,还加快了传输速率,提升了系统的容量。但随着通信双方天线数目的增多,波束宽度变窄,波束数目越来越多。在通信双方进行波束匹配的过程中,传统波束赋形算法有搜索区域较大,训练波束数目较多,波束对准时延长、开销大的问题。本文研究将位置信息应用到波束赋形技术中。相比于传统的波束赋形算法,利用位置信息的波束赋形可以节省波束训练的开销,加快波束对准的速度。由于毫米波的绕射和散射能力差,系统主要依赖直射径传播,信号传播依赖通信双方的相对位置,这是利用位置信息的波束赋形方案的先决条件。在通信双方相对位置确定的问题上,首先,现在已经有相关研究论证了5G通信系统中进行目标定位的可行性和优势,以及将定位信息应用到波束赋形的巨大作用;其次,定位技术逐渐成熟,相对位置定位也提出了研究方案,为通信双方相对位置的确定提供了更便捷的解决方案。在进行目标定位时,现在常用的定位算法得到的是目标的绝对位置,自主定位算法可以定位出的目标间的相对位置。利用此算法可以直接确定通信双方的相对位置,进而得到相对角度信息,这提供了直接找到波束赋形最优波束的基础。首先,本文提出一种联合自主定位的波束赋形算法。先对自主定位算法的定位结果及其导致的角度估计误差做了数值和仿真分析,得出自主定位的误差分布情况和角度估计误差的影响因素,证明了融合算法的可行性。为了降低较小的位置信息误差对所提算法的不利影响,本文又提出一种相邻搜索的波束赋形算法。通过仿真分析证明本文所提算法在定位精度高的情况下性能很好。该算法在保证接收端信号质量的前提下,很大程度降低了波束训练的时延和开销。其次,为了使联合位置信息的波束赋形更有普适性,考虑定位误差较大的情况。为了降低较大定位误差对前面所提的算法的影响,本文结合应用场景,提出一种融合定位误差的码本和相应的波束搜索方案,称为融合定位误差的波束赋形。在可能的分布范围中生成小范围码本并在其中进行波束训练。通过仿真证明该算法在角度误差较大的情况下,也能降低波束训练复杂度,保证接收端的信号质量。
其他文献
视觉语言导航是一项集计算机视觉和自然语言处理于一体的跨模态任务。该任务要求模型能够对图像和自然语言两种不同格式的信息进行转换和处理,获取其中的信息,并且在模拟的真实3D环境中完成导航任务。目前大部分的相关研究都倾向于通过更好的处理图像和自然语言信息或者改进导航算法来提升视觉语言导航模型的性能,而忽略了智能机器人从环境中获取更多信息的可能性。在对该任务的数据集里面的自然语言指令进行分析之后,我们发现
随着卫星通信技术的发展以及卫星制造技术的提高,低轨(Low Earth Orbit,LEO)卫星在卫星互联网中的地位日益提升,对低轨卫星网络的研究迎来猛烈的热潮。卫星网络路由技术作为LEO卫星网络技术的核心,是提升网络性能的关键,一直是研究的热点。目前大多数卫星网络路由算法只关注星间路由如何转发的问题,而考虑地面终端接入卫星网络,应对星间路由切换频繁问题提出的路由算法较少,并且现有的算法对星间链路
学位
学位
学位
酶联免疫反应由于其检测灵敏度高、稳定性好、操作简单等优点成为了免疫分析中的金标准,但随着人们对于早期诊断的需求越来越高,同时灵敏度的需求也随之增长,导致目前的商用酶联免疫传感器已经无法满足需求。此外,酶标抗体的制备也存在问题,传统抗体与酶之间的连接是通过共价结合实现的,这样的结合虽然紧密,但步骤繁琐、冗长,使得在连接过程中酶和抗体不可避免地失去一部分活性。为了解决酶联免疫反应灵敏度不高以及酶标抗体
学位
随着金融全球化的发展,中国与世界的经济联系日益密切。然而,金融风险是具有传导性的,世界各国的联系在不断密切的同时,也使得一国的风险传导至别国,没有任何一个国家是能够独善其身的。2008年美国“次贷”危机蔓延至全球,加剧了世界经济的不稳定性,这给我们敲响了警钟。2020年,新冠疫情对世界经济都造成了冲击,突如其来的黑天鹅事件迅速引起了各国经济的衰退。商业银行是我国市场经济的核心,扮演着稳定器的作用,
当前,风电发展迅速,成为清洁能源发电的重要形式之一。与常规能源相比,风电自身的特征导致风力发电可靠性低,使得在大规模风电接入的情况下平衡电网的有功功率和无功功率成为一大难题。对风电功率进行准确的预测,不仅可以帮助电力系统提前制定相应的调度控制策略,而且可以确保电力系统的安全稳定运行。文章从以下几个方面展开研究:(1)引入经验模态分解(EMD)、集合经验模态分解(EEMD)以及完整集成经验模态分解(
大型反射面天线广泛应用于战略预警、深空探测、射电天文等领域。随着天线口径的增大和工作频段的提升,对天线指向精度的要求日益提高。与此同时,天线口径的不断增大导致结构的刚度不断下降,指向性能受服役环境的影响也越来越大。因此如何有效保障服役环境下的反射面天线的指向性能是制约天线性能提升的一个关键问题。针对这一问题,本文围绕反射面天线指向性能的监测和补偿两个方面展开研究,具体内容包括:首先,提出了基于指向