LTE-TDDMIMO-OFDM波束成形DOA估计硕士论文.doc

LTE-TDD下行波束成形技术研究通信与信息系统， 2011， 硕士【摘要】 多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)技术是第三代移动通信系统长期演进(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution,3GPP-LTE)项目的核心技术。其中,波束成形(Beamforming)、传输分集(Transmit Diversity)及空间复用(Spatial Multiplexing, SM)技术是MIMO技术的三种实现方式。应用传输分集技术和波束成形技术能够有效地提高接收信号的信噪比,从而提高数据的传输速率或者信号覆盖范围。已有的MIMO理论研究表明,在发送端获取了信道状态信息(Channel State Information,CSI)的情况下,通过采用发射端的波束成形或预编码,可进一步提升链路质量与系统容量。在3GPP-LTE的时分双工(Time Division Duplex,TDD)系统中,由于上下行信号同频异时隙,基站端根据上下行信道互易性原理通.更多还原【Abstract】 Multiple Input Multiple Output (MIMO) and Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) are the key technologies of 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (3GPP-LTE). The key MIMO techniques used in LTE includes beamforming, transmission diversity and spatial multiplexing. The application of transmit diversity and beamforming can effectively increase the signal to noise ratio (SNR) of received signal, thereby enhance the transmission rate or coverage.It has been shown by MIMO th.更多还原 【关键词】 LTE-TDD； MIMO-OFDM； 波束成形； DOA估计； 【Key words】 LTE-TDD； MIMO-OFDM； Beamforming； DOA； 摘要 4-6 ABSTRACT 6-7 图目录 10-12 表目录 12-13 缩略词表 13-15 第一章 绪论 15-20 1.1 研究背景与现状 15-17 1.2 课题来源与本文工作 17-18 1.3 本文结构及内容安排 18-20 第二章 系统模型与信道模型分析 20-33 2.1 引言 20-21 2.2 MIMO-OFDM 系统模型 21-24 2.2.1 单用户系统 21-22 2.2.2 多用户系统 22-23 2.2.3 LTE-TDD 的资源配置方式 23-24 2.3 SCM 信道分析 24-30 2.3.1 SCM 信道简介 24-26 2.3.2 角度扩展特性分析 26-29 2.3.3 信道增益特性分析 29-30 2.4 波束成形的两种类型 30-32 2.4.1 基于波达方向估计的波束成形技术 30-31 2.4.2 基于信道矩阵分解的波束成形技术 31-32 2.5 本章小结 32-33 第三章 单用户波束成形技术 33-48 3.1 引言 33 3.2 两种经典的波束成形算法 33-37 3.2.1 基于信道矩阵分解的波束成形算法 34 3.2.2 基于DOA 的波束成形算法 34-37 3.3 基于DOA 的波束成形算法在OFDM 系统中的改进 37-39 3.3.1 OFDM 系统中的DOA 估计 37-39 3.3.2 OFDM 系统中的基于DOA 的波束成形技术 39 3.4 性能仿真与分析 39-46 3.4.1 单流波束成形技术性能仿真 40-42 3.4.2 DOA 估计误差对DBB 算法的影响 42-44 3.4.3 双流波束成形技术性能仿真 44-46 3.5 本章小结 46-48 第四章 多用户波束成形技术 48-64 4.1 引言 48 4.2 单用户系统到多用户系统的扩展 48-50 4.2.1 基于波达方向估计的波束成形技术扩展到多用户 49 4.2.2 基于信道矩阵分解的波束成形技术扩展到多用户 49 4.2.3 初步性能仿真 49-50 4.3 BD-EBB 算法 50-56 4.3.1 BD 算法 51-52 4.3.2 BD-EBB 算法 52-53 4.3.3 干扰排序算法对BD-EBB 算法的改进 53-55 4.3.4 BD-EBB 算法的复杂度分