《大規模MIMO檢測的理論性能分析和算法設計》是依託北京郵電大學，由錢榮榮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大規模MIMO檢測的理論性能分析和算法設計
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：錢榮榮
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大規模天線（Large MIMO）是5G系統等未來移動通信系統實現超高速率通信的關鍵技術之一。面向大規模天線系統的MIMO檢測（簡稱大規模MIMO檢測）需要綜合考慮算法複雜度、錯誤機率、復用增益和分集增益等多方面因素，因此建立一個適合的理論性能分析體系對大規模MIMO檢測算法設計與實現有重要的理論和現實意義。當前MIMO檢測性能分析體系尚不能綜合化地考慮多方面性能因素，尤其是引入大規模天線後，很難有效區分多種大規模MIMO檢測算法的性能優劣，影響了大規模天線在5G系統中的實現。本課題擬利用隨機矩陣理論、自由機率理論和凸體幾何理論開展漸進分析，試圖從理論層面建立適合於大規模MIMO檢測的性能分析體系，提出具有良好綜合度和區分度的性能分析方法，以綜合分析並有效區分不同大規模MIMO檢測算法的性能優劣，並在此基礎上設計綜合性能最優/次優的大規模MIMO檢測算法並研究算法在5G系統中的適用性。
結題摘要
大規模天線是未來移動通信系統（例如5G系統）實現超高速率通信的關鍵技術之一。面向大規模天線系統的MIMO檢測（簡稱大規模MIMO檢測）需要綜合考慮算法複雜度、錯誤機率、復用增益和分集增益等多方面因素，因此建立一個適合的理論性能分析體系對大規模MIMO檢測算法設計與實現有重要的理論和現實意義。課題主要開展了兩項研究工作：（1）適合於大規模MIMO檢測的性能分析體系研究，（2）綜合性能最優/次優的大規模MIMO檢測算法研究。針對“大規模MIMO 檢測問題模型及算法的漸近分析問題”這一關鍵科學問題，課題組取得了實質性的進展：（1）從理論上論證了在天線數量取極大值、信道矩陣維度取極大值條件下，MIMO系統中任意兩個接收信號的距離與對應傳送信號的距離之間存在漸近趨近關係，同時推導了上述趨近速度的閉式表達式，因此獲得了MIMO檢測問題模型的漸近等價形式，並獲得一種高綜合度的性能評價方法，適用於任意MIMO檢測算法；（2）研究發現了大規模天線系統的distance hardening性質，並給出了如何將其運用於MIMO檢測算法性能分析的思路,推導獲得了能夠反映MIMO系統維度增大時distance hardening漸近行為的趨近速度表達式，該速度可進一步用於構建基於複雜度-趨近速度折衷的MIMO檢測算法性能分析方法。本課題試圖從理論層面建立適合於大規模MIMO 檢測的性能分析體系，研究取得了一定進展，可以推動MIMO 檢測研究進一步完善發展，具有一定的理論創新價值，同時能夠為5G 系統研發提供技術參考，具有較好的套用價值。
