基于贝叶斯和卡尔曼算法的毫米波MIMO信道估计与跟踪研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lijiazhivvv
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
近年来随着移动数据业务量增长日益迅猛,通信系统频率资源不断消耗,提升系统性能已逐渐成为移动通信发展的重要目标之一。在无线系统信号传输过程中,无线通信中的信道是复杂且不可见的,而且基站和终端之间的衰落和干扰对无线信道影响很大,因此对无线信道的估计跟踪研究很有意义。信道估计跟踪是根据收到的信号以及系统信道模型来描述无线信道的特性,一般是以信道参数作为估计跟踪对象。本文对信道估计的研究是基于大规模MIMO系统,对动态的信道进行跟踪是基于毫米波大规模MIMO系统,并分别提出了基于压缩感知理论(Compressive Sensing Theory,CST)的时间相关块贝叶斯算法(TMSBB-CS)和扩展卡尔曼滤波信道跟踪算法(Extended Kalman Filter Channel Tracking Algorithm,EKFCTA),目标是为了更好的提高估计精度和跟踪性能。具体的研究内容如下:(1)本课题探索利用大规模MIMO技术,在基站部署高维天线阵列,以提高系统的空间自由度和吞吐率。采用扩展Saleh-Valenzuela信道模型来描述毫米波大规模MIMO系统信道,利用TMSBB-CS对大规模MIMO信道进行稀疏估计;为了更切合实际应用场景,利用EKFCTA对动态信道进行跟踪,测得的角度与真实角度误差范围在0-5之间。(2)大规模MIMO系统中的信道信息是高维矩阵,计算量将大大增加及处理方法也将会变得复杂,因此需采取降维处理。因为在发收的传播信道中散射体的数量是有限的,信道信息呈现结构稀疏性。本文提出一种块贝叶斯算法可以获得信道的先验信息,并且可以利用信道的时间相关的稀疏性进行信道估计,这种时间相关的块贝叶斯算法(TMSBBCS)能够大大减少导频开销,而且TMBB-CS算法在不同时间相关度下均方误差(Mean Square Error,MSE)值相差较小,因此算法性能在时间相关条件下表现较稳定。(3)用户位置随时间变化或相对于基站变化时,通信质量就会变得很差。本文针对此问题首先采用扩展Saleh-Valenzuela模型来表征毫米波大规模多输入多输出信道;然后针对信道特点提出了一种扩展卡尔曼滤波跟踪算法,对毫米波大规模多输入多输出信道进行追踪,并利用用户的物理变化规律对路径进行预测;最后进行性能仿真,实验结果表明EKFCTA算法与其他算法相比,仅需较低的(Signal to Noise Ratio,SNR)便可实现相同的追踪性能。
其他文献
本文考虑了自旋涨落和声子两种效应对巡游电子铁磁性的影响,解决了斯通纳模型所遇到的重要困难.
在水泥生产工艺过程中,(工艺)过程工程师、控制工程师、操作员和仪表工,总是根据操作员站计算机流程图画面上的过程参数显示,获取过程信息,判断过程工况,据其实施适当的操作
微电网技术可以有效地整合分布式电源,为新能源和可再生能源并网发电的大规模应用提供一种新的技术方案,同时作为大电网的有效互补形式提高电力供应的可靠性及电能质量。微电
美国白蛾(Hyphantria cunea),是一种世界性广谱植食性林业害虫,对林木造成严重危害。目前,关于植物次生物质对植食性昆虫的影响,国内外学者虽做了大量研究,但大多针对模式昆
针对诺西肽发酵过程中菌体质量浓度的估计问题,提出了一种基于RBF神经网络的软测量建模方法.在诺西肽发酵过程非结构模型的基础上,根据隐函数存在定理确定出辅助变量,从而使
分析了三针法测量外螺纹单一中径的测量不确定度问题.依据测量原理建立了测量数学模型,模型的输入量包括测量仪器的量值、量针直径、被测螺纹的螺距和牙侧角、螺纹螺旋升角和测量力;通过求解测量数学模型得到各输入量灵敏系数的数学表达式;通过分析确定各输入量的不确定度;根据测量不确定度的基本原理,构建了螺纹单一中径测量不确定度的计算公式.
本文介绍了冰洲石晶体的抛光技术及其测试结果更多还原
近些年来,大规模MIMO技术作为为5G各种应用场景提供服务的一项关键技术已经成为业界重点关注的对象。而信道估计的准确性和复杂程度是决定大规模MIM0技术能否充分发挥潜能的
为了探求塔里木灌区农田排水的利用潜力,利用不同灌溉水质对棉花各生育阶段设置不同的灌溉处理,分析了不同灌溉水质对棉花不同生育阶段生长发育及产量的影响。结果表明:与淡水灌
本文提出卫个计算有机二元溶液密度的经验公式,用35个体系实验数据验证,31个体系标准偏差σ≤5.97×10^-4,最大标准偏差σ≤1.714×10^-3,对一般计算都能满足,具有较普遍的应用价值。