【摘 要】
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在第五代无线通信技术的研究中,毫米波(mmWave)通信凭借着其可利用频谱宽、抗干扰能力强、易于集成化等优势,得到了广泛的关注和研究。而将mmWave技术与目前已经广泛使用的大
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在第五代无线通信技术的研究中,毫米波(mmWave)通信凭借着其可利用频谱宽、抗干扰能力强、易于集成化等优势,得到了广泛的关注和研究。而将mmWave技术与目前已经广泛使用的大规模MIMO系统结合,可以在可用带宽和频谱效率上得到大幅度的提升,这是未来5G无线通信系统的一个技术方向。但与此同时,mmWave信号比目前大多数无线应用和所有蜂窝系统中使用的微波信号都要经历更大的路径损耗。大天线阵列的应用,可以很好的缓解毫米波系统难以避免的路径损耗问题,使用多个数据流的波束成形(即预编码)可以进一步改善mmWave的频谱效率。在传统的多天线系统中,预编码都是在数字域完成的。然而,mmWave系统中混合信号硬件的高成本和高功耗,迫使mmWave更加依赖于模拟处理。本文在全天线阵列的基础上,提出使用一种子天线阵列的结构来替代全天线阵列结构,并同时在数字域和模拟域上来完成整个系统的预编码。进而提出了一种基于正交匹配追踪的改进型的混合预编码算法,通过将复杂的信道容量求解问题分解为若干独立的子问题,并利用连续干扰消除的思想解决子天线阵列之间的干扰,以求得整个系统的最大信道容量问题。仿真结果表明提出的混合预编码算法在性能上十分接近最佳无约束预编码算法,且复杂度大大降低。
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