《大規模MIMO系統容量最佳化理論方法研究》是依託華中科技大學，由彭薇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系統容量最佳化理論方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：彭薇
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著天線技術以及集成工藝的發展，大規模MIMO系統成為可能並且將在未來無線通信網路中發揮重要作用。本課題以大規模MIMO系統為研究對象，擬提出更為實際的系統模型並針對實際模型進行信道容量分析並提出適用於大規模MIMO系統的信道估計和多用戶檢測方法，具體內容包括：(1)通過理論分析評估實際系統信道容量，根據分析結果最佳化天線配置、載頻復用係數等參數。充分利用大規模天線資源、提高頻譜效率。(2)根據信道矩陣在頻域和空間域的稀疏特性，提出基於壓縮感知的信道估計方法，提高信道估計精度、節約計算成本。(3)針對上行多用戶信號檢測計算複雜度大的問題提出稀疏檢測和次優檢測相結合的檢測方法，在不損失檢測精度的前提下降低計算複雜度。另外，我們將搭建實驗系統來驗證研究結果。本課題兼有理論研究價值和實際套用價值，研究成果可為實際系統提供理論指導，並為系統參數設計及最佳化提供依據。
結題摘要
本課題以大規模MIMO系統為研究對象。提出了較為實際的系統模型，針對實際模型進行信道容量和頻譜效率分析，並提出適用於大規模MIMO系統的信道估計、預編碼、和多用戶檢測方法。具體內容包括：(1)單載波多用戶MIMO自適應收發機的分析與設計。對單載波多用戶MIMO進行信道容量和頻譜效率分析，根據分析結果設計了非正交接入收發機並最佳化了用戶、載波和天線的配置，大幅提高信道容量和頻譜效率。(2)大規模MIMO上行預編碼分析與設計。採用預編碼來消除多用戶干擾和碼間串擾，並提出了一種根據用戶數量調整結構的自適應預編碼方法，在保證性能的前提下大幅降低了收發機的計算複雜度。(3)大規模MIMO信道估計。針對大規模MIMO信道特點，分別提出了基於壓縮感知的信道估計方法和基於因子分析的信道估計方法，在不損失估計精度的前提下大幅降低了計算複雜度。(4)大規模MIMO峰均功率比和誤比特率性能的聯繫最佳化。提出一種能同時實現最小誤比特率和低峰均值功率比的方法。綜上所述，本課題對大規模MIMO系統進行了理論分析，並提出了高性能、低複雜度的收發機和信號處理方法。研究成果可為實際系統提供理論指導，並為系統參數設計及最佳化提供依據。
