导读:本文包含了波束成型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中继协作,波束成形,奇异值分解,最大信干燥比
波束成型论文文献综述
滕文,陈茹[1]（2019）在《中等规模中继协作通信系统波束成型算法研究》一文中研究指出针对传统算法在中等规模中继协作通信系统的数据传输速率低、系统稳定性差、网络建设成本高等问题,提出了一种基于改进MaMi技术的迭代方法。该算法在目标函数为多峰函数的情况下,采用基于零空间投影方法,得到了性能提高的正交零空间投影MaMi算法,通过控制算法复杂度,最大可能地找到全局最优解。仿真结果表明,相比原始算法,改进后的MaMi算法有更好的应用性能。(本文来源于《测控技术》期刊2019年11期）
刘依[2]（2019）在《MIMO-NOMA系统中用户调度及波束成型技术研究》一文中研究指出随着移动通信业务的大规模扩展,第五代移动通信系统(5th Generation,5G)的移动数据量将呈指数爆炸增长。面对日益激增的通信业务,实现通信高速率、低时延、大规模连接以及高频谱效率将是未来5G通信系统所面临的主要挑战。在频谱资源受限的情况下,传统的正交接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)方式已难以支持巨量连接数。于是,在此种背景下,可支持多用户同时传输的非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术引起了人们的注意,目前被认为是5G中非常具有前景的多址接入方案。同时,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术可在不增加带宽和天线发送功率的情况下,成倍地提高频谱利用率。因此,MIMO和NOMA技术的结合,即MIMO-NOMA技术,将为5G中实现极高频谱效率提供强有力的保障。本文针对5G应用场景,针对MIMO-NOMA系统的用户调度及波束成型设计展开了深入地研究。具体研究的内容可概括如下:1、单小区MIMO-NOMA系统中融合用户调度的下行波束成型设计在该方案中,首先,在进行用户调度时,为了兼顾考虑簇内用户干扰和簇间用户干扰,根据每个用户信道的差异性,利用L1-范数正则化方法对所有用户分组情况进行初步稀疏化处理,进而从各用户信道相关性角度出发,将具有较大信道相关性的两个用户分为一簇;其次,结合部分发射功率控制(Fractional Transmit Power Control,FTPC)策略实现簇内用户功率分配;最后,根据和速率最大化准则构建一目标优化函数,进而利用连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)算法对其进行求解,以获得波束成型矩阵。理论分析和链路仿真表明,所提的融合用户调度的下行波束成型设计方案在系统容量及用户公平性方面均优于经典的用户调度方法、波束成型方法以及OMA。2、多基站MIMO-NOMA系统中用户调度与波束成型方案设计在该方案中,在进行用户调度前,首先,基于K临近(K-Nearest Neighbor,KNN)算法,为区域内所有用户选出为其提供通信服务的基站(Base Station,BS),构成虚拟小区,并在每个虚拟小区内对用户进行初步强弱用户分类,记为备选强用户组和备选弱用户组;其次,考虑到小区内弱用户受到的较大小区间干扰,利用改进的余弦相似度从备选弱用户组中选出与BS进行通信的所有弱用户;最后,为了兼顾考虑簇内用户干扰和簇间用户干扰,根据KNN算法与用户之间的信道差异,从备选强用户组中选出该小区内与BS进行通信的所有强用户,与弱用户成簇。基于此,根据最大化系统和速率准则,采用主优化(Majorization Minimization,MM)算法求解波束成型矩阵。理论分析和链路仿真表明,所提方案的性能均优于随机BF设计、传统BF设计以及OMA。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-06-02）
张奇能[3]（2019）在《毫米波通信中的混合波束成型技术研究》一文中研究指出毫米波频段有大量未授权的连续频段,因此毫米波技术是第五代移动通信的核心技术之一。毫米波的波长较短,路径损耗十分严重,但极短的波长也使得大规模阵列天线的尺寸变得更小,因此毫米波通信系统通常使用大规模阵列天线技术。混合波束成型技术与传统的全数字波束成型技术不同,它可以在较少的性能损失前提下大幅降低系统的复杂度、能耗和成本。本文针对多用户毫米波大规模多入多出(MIMO)通信系统,围绕混合波束成型的相关技术,开展研究工作,具体工作如下:首先,本文介绍了移动通信技术的发展现状,详细介绍了混合波束成型技术及其研究现状,并分析了毫米波信道的特点,建立了毫米波信道模型以及系统模型,之后阐述了现有文献中的各种混合波束成型技术及其结构。最后结合现有的研究成果,提出了两种新颖的混合波束成型方案。在第一种方案中,混合波束成型设计问题被分成两个阶段协同进行设计,在模拟射频(RF)域中,利用毫米波信道的稀疏特性,通过利用傅里叶变换(DFT)矩阵来重构模拟RF组合矩阵,之后利用等增益传输(EGT)算法最大化大阵列天线增益,等增益传输算法可以极大地降低计算复杂度。在基带数字域,主要考虑消除用户间干扰和用户内干扰,本文提出了一种基于矩阵空间映射的拓展块对角化(BD)算法。传统BD算法仅考虑干扰零空间,而本文提出的拓展BD算法同时考虑了干扰零空间和用户的信号特征空间,在消除干扰的同时增强了目标用户方向的信号功率,从而提升系统的频谱效率。仿真结果表明,和现有的低复杂度混合波束成型算法相比,所提出的算法计算复杂度更低且性能更好,而且所提出的算法在瑞利信道下依然有不错的性能,表现出更广的适用性。第二种方案利用迭代坐标下降法设计混合波束成型预编码矩阵,所提出的算法受启发于点对点发射机总功率受限系统中的波束成型算法。本文将该算法拓展到毫米波多用户下行信道场景,并完善了基带数字域预编码/组合矩阵的设计,使得算法性能有了不错的提升,随后进一步分析了实用系统中移相器相位分辨率有限时的算法性能。仿真结果表明,所提出的算法有很好的性能,非常适用于移相器相位分辨率有限的实际系统。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-29）
戴超,邹光南,杨博,刘鸿鹏[4]（2019）在《HTS通信系统数字多波束成型技术仿真分析》一文中研究指出数字多波束成型系统是HTS(High Throughput Satellite)通信系统的天线分系统的重要组成部分,是实现星上资源高效利用的基础保障。数字多波束成型技术是影响多波束卫星通信系统性能的一个重要因素。本文将介绍数字多波束天线系统的前向和回传链路的系统框图及数字多波束成型过程,仿真分析阵列天线馈源个数变化对波束成型的影响以及IFFT数字多波束成型算法的技术特点,最后提出一种基于IFFT算法的改进数字多波束成型方案并仿真分析其性能。仿真实验结果表明IFFT算法与窗函数相结合的多波束形成方式,第一旁瓣的副瓣衰减相比IFFT算法的多波束成形算法提升了17%左右。(本文来源于《电子设计工程》期刊2019年02期）
颜栋梁,王睿[5]（2018）在《基于ADMM算法的云无线接入网波束成型设计》一文中研究指出本文首先建立云无线接入网(cloud radio access network,C-RAN)C-RAN的能耗模型,以最小化C-RAN能耗为目标,引入基站能耗约束和单用户信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)约束建立波束成型设计优化问题。本文还考虑了信道状态信息(channel state information,CSI)估计误差难以避免,引入SINR约束概率模型,通过马尔科夫不等式提高系统的健壮性。在解优化过程中,采用SDP(semidefiniteprograming)、10范数近似以及MM(majorization-minimization)算法将问题转化为一系列较为凸问题。最后,提出基于ADMM(alternating direction method of multipliers)算法的优化方法,将转化后的问题进一步简化为叁个易于求解的问题,分别利用次梯度下降法,KKT条件和投影梯度下降法求解优化问题。(本文来源于《2018中国信息通信大会论文摘要集》期刊2018-12-14）
吕钱,李佳珉,朱鹏程,尤肖虎[6]（2018）在《波束成型训练机制下分布式大规模MIMO系统的频谱有效性分析》一文中研究指出为减少分布式大规模MIMO系统中信道硬化作用减弱带来的系统性能损失,用户端利用波束成型训练机制进行信道估计,并将估计的信道状态信息用于用户端数据接收,从而提高系统的频谱有效性.分别考虑用户端已知统计的信道状态信息、估计的信道状态信息以及理想的信道状态信息,推导了信道时变环境下基站端采用最大比发送预编码和迫零预编码时系统的遍历可达速率闭合表达式,并利用所推导的闭合表达式分析波束成型训练机制和信道时变对系统性能的影响.仿真结果表明,闭合表达式与数值仿真结果吻合,波束成型训练机制可以有效提高系统的频谱有效性,延迟的信道状态信息则会降低系统的频谱有效性.(本文来源于《东南大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
武霄泳[7]（2018）在《Massive MIMO与混合波束成型技术研究》一文中研究指出Massive MIMO作为第五代移动通信的核心技术之一能够极大地提高未来通信系统的频谱效率,而混合波束成型技术则是Massive MIMO实际落地中的关键环节。本文通过对Massive MIMO与混合波束成型技术的相关研究,不仅完善了 Massive MIMO有利传输条件理论,同时针对Massive MIMO实用系统中的混合波束成型技术提出了有效的解决方案。具体的贡献及成果可以概括如下:首先,针对Massive MIMO可使通信信道逼近有利传输条件的理论分别从纵向及横向两个维度进行了深入的拓展。之前的理论研究一般考虑用户端配备单根天线单元时,在特定信道下Massive MIMO是否能够逼近有利传输条件。本文将各种特定信道扩展到了一个通用多天线传播信道模型下,并分析了线阵、面阵及圆阵等几种常用天线阵列对有利传输条件的影响,得到了在通用模型下关于Massive MIMO有利传输条件的一般性结论。此外,本文将用户端配备单根天线单元的场景扩展到了多天线范畴,采用相关瑞利信道以及毫米波信道进行建模,得到了与用户端配备单天线时不同的结论。上述研究是对相关理论的有益补充和完善。其次,针对Massive MIMO实际部署中,特别是与毫米波技术相结合时,常采用混合波束成型技术以降低系统复杂度,本文研究了模拟端采用全连接子阵结构时多用户多流混合波束成型系统的收发方案设计。不同于已有研究中将模拟与数字波束成型独立优化的思想,本文利用信息论揭示了模拟与数字波束成型的内在联系,并以此为依据提出了一种新的联合优化思路。在已知完全信道信息的假设下,利用Massive MIMO中不同用户信道间的渐近正交性分别给出了在射频链路数是服务流数两倍时的最优闭式解以及在射频链路数等于服务流数时的近似最优闭式解。尽管所提算法是针对Massive MIMO下的设计,仿真验证了所提算法在天线数量较少时(几根到十几根)依然有效。此外,为了避免实际系统中对高维度的模拟信道进行估计,在理论解的启发下进一步提出了基于码本搜索的低复杂度Massive MIMO系统收发方案,得到了与理论解相近的性能。最后,结合目前工艺水平,本文进一步研究了模拟端采用更为实际的部分连接子阵结构的混合波束成型系统。不同于现有文献中考虑最优接收机的情形,本文致力于寻找使得和速率最大的最优混合预编码以及混合合并加权矩阵的联合设计。沿袭基于信息论的两阶段设计思路,通过理论分析,本文统一了单用户和多用户在模拟波束成型阶段下的设计。在已知完全信道信息的假设下,提出了一种基于收发端联合迭代的理论优化算法,并分析了采用部分连接子阵结构的混合波束成型系统性能上界,之后的仿真验证了所提算法具有接近所提上界的性能。其后,根据理论解的思路又进一步推导出了实际系统中相应的码本搜索解决方案。相比同类码本搜索方案,仿真结果表明由理论延伸得到的码本设计方案不仅具有极低的搜索复杂度同时性能接近可达上界。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2018-05-02）
徐凯[8]（2017）在《基于反馈控制的分布式安全波束成型算法研究》一文中研究指出近些年来,物理层安全技术受到广泛关注与研究,是未来通信系统中的关键技术之一。其基本思想是利用合法接收端较窃听端有更好的信号接收质量(如:信噪比),来实现安全通信。另外,传统的分布式波束成型技术经过多年的发展,已日趋成熟,但是针对安全通信的分布式波束成型技术仍是一个挑战。本学位论文主要研究基于物理层安全技术的分布式波束成型问题。在物理层安全技术研究的最新进展中,基于衰落窃听信道的研究成为热点。在这些研究中,绝大部分需要利用合法接收端将信道信息反馈给发射端。在实际应用中,发射端要获得准确的实时信道信息往往是十分困难的,这使得现有的物理层安全技术在实际应用中受到了很大限制。而引入误差的原因主要分为叁大类:第一类、估计误差;第二类、延时;第叁类、反馈链路容量受限。本学位论文提出了基于单比特反馈信息的分布式安全波束成型系统。在新系统中,合法接收端除了反馈单比特控制信息外,不需要反馈其它任何形式的信道信息,只需要较少的网络资源就能使得系统的安全容量得到提升。基于新系统,本学位论文设计出一个与之对应的分布式安全波束成型算法,称为分布式相位失配安全波束成型算法。新算法的优势如下:第一、利用合法接收端反馈的单比特信息来控制每个分布式发射节点发射人造噪声的相位,并通过连续负反馈与累加正反馈机制来提升算法的收敛速度,具有很高的实际应用价值;第二、新算法在分布式发射节点与合法收发端都引入了人造噪声,即使在窃听端装备多天线时,新算法仍可以干扰窃听端对信道方向信息的估计准确度,使得系统的安全容量得到进一步提升;第叁、当通信环境存在信道漂移时,由于累加正反馈机制的作用,新算法可以追踪信道漂移,使得新算法在复杂通信环境中仍能实现分布式安全通信。最后,新算法在其参数选取上具有较好的鲁棒性。通过大量的仿真实验,本学位论文通过仿真实验对新算法进行了深入研究,证明了其有效性与优越性。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
邹文君[9]（2017）在《智能天线阵列波束成型中的优化问题研究》一文中研究指出信息时代,人们对于移动通信等相关产业的需求越来越大,怎样扩大系统的容量,提高频谱的利用率成为目前急需解决的问题。因智能天线阵列技术可以扩大通信系统容量,能够有效抵抗相邻信道间的干扰,并且在一些相关领域系统中(遥感测绘等),智能天线阵列技术也有很大的优势,故逐渐成为了目前研究的热点技术。本文是针对该技术波束成型中基于均匀天线阵列的优化问题的研究,主要为智能天线阵列技术跟踪用户目标等研究的进一步发展提供更多思路和分析方法。智能天线阵列波束成型,可以按照实际的需求,在一定准则下,通过调节每个天线阵元辐射方向图的加权权值,形成与我们期望相近的辐射方向图,达到辐射或者跟踪某些系统用户或者对系统用户减少不期望的干扰的目的。本文针对基本的均匀直线天线阵列和平面矩形阵列,在能量均方值和误差平方最小的原则下,建立基于一个或者多个用户目标的辐射方向图设计模型,对于均匀直线阵列分别建立静态和动态方向图设计模型,对平面矩形阵列只建立了静态方向图设计模型。然后对各个模型进行求解,对于静态方向图设计模型,直接或者间接采用了线性不适定算子方程Tikhonov正则化目标泛函的求解方法,对于动态方向图设计模型,采用了递归最小二乘算法。最后在相应的算法下,对各个模型进行数值模拟,通过实际辐射方向图与理想辐射方向图的比较,观察算法的有效性及各个参数对于算法有效性的影响。从数值模拟结果来看,本文所提出的算法对于各模型有效,但是由于受到模型和参数的影响,算法的有效性在各具体模型中体现出较大的差异性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
欧飞飞[10]（2017）在《毫米波MIMO无线通信系统中混合波束成型技术研究》一文中研究指出随着移动数据需求的大幅度增长,低频段的通信已无法满足快速增长的数据流量需求,高频段通信已经得到了工业界专家学者的关注和研究。由于在30GHz-300 GHz的毫米波频段具有大量的频带资源优势,使得其成为实现1OGbps吞吐量的室内无线局域网和第五代移动通信的关键频段。混合波束成型技术和多输入多输出技术的结合可以进一步提高系统吞吐量并且支持多个数据流的传输,已经成为毫米波通信的关键技术。因此,本文围绕混合波束成型技术进行了研究,开展了如下工作:首先,本文详细地阐述了混合波束成型技术。针对毫米波信道的传播特点,重点分析了其自由空间损耗、降雨衰减和渗透损失等特征。进一步介绍了 45GHz信道模型,最后详细地阐述了混合波束成型技术的定义、架构模型以及求解方法,为后续章节的研究奠定了基础。其次,本文提出了两种求解分离型子阵列天线加权矢量的方案。第一种求解方案是利用码本基于子阵列干扰消除的思想确定天线子阵列的天线加权矢量,而第二种求解方案通过两级优化确定天线子阵列的天线加权矢量。仿真结果表明所提出的两种求解方案实现的性能均优于现有文献方案,并且可以有效的降低系统复杂度。第叁,本文提出了一种基于信干噪比最大化求解分离型子阵列架构模拟波束成型的算法,并设计了一种单用户毫米波MIMO混合波束成型传输方案。根据所提出的算法双向交替优化发射端和接收端子阵列的天线加权矢量,进而确定模拟波束成型,再进一步求解数字波束成型。仿真结果表明,所提算法收敛速度快,计算复杂度低,并且基于该算法设计的单用户毫米波MIMO混合波束成型传输方案在实现性能和复杂度关系上能够获得很好的权衡。最后,本文提出了一种基于波束半正交的多用户公平调度算法。针对毫米波多用户MMO混合波束成型系统,在提出的多用户非对称混合波束成型架构基础上,提出了一种既能考虑到用户的分集增益又可以兼顾用户之间公平性的调度算法。仿真结果表明,所提出的公平调度算法在性能无明显损失情况下可以很好地实现用户间的公平性。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-25）
波束成型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着移动通信业务的大规模扩展,第五代移动通信系统(5th Generation,5G)的移动数据量将呈指数爆炸增长。面对日益激增的通信业务,实现通信高速率、低时延、大规模连接以及高频谱效率将是未来5G通信系统所面临的主要挑战。在频谱资源受限的情况下,传统的正交接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)方式已难以支持巨量连接数。于是,在此种背景下,可支持多用户同时传输的非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术引起了人们的注意,目前被认为是5G中非常具有前景的多址接入方案。同时,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术可在不增加带宽和天线发送功率的情况下,成倍地提高频谱利用率。因此,MIMO和NOMA技术的结合,即MIMO-NOMA技术,将为5G中实现极高频谱效率提供强有力的保障。本文针对5G应用场景,针对MIMO-NOMA系统的用户调度及波束成型设计展开了深入地研究。具体研究的内容可概括如下:1、单小区MIMO-NOMA系统中融合用户调度的下行波束成型设计在该方案中,首先,在进行用户调度时,为了兼顾考虑簇内用户干扰和簇间用户干扰,根据每个用户信道的差异性,利用L1-范数正则化方法对所有用户分组情况进行初步稀疏化处理,进而从各用户信道相关性角度出发,将具有较大信道相关性的两个用户分为一簇;其次,结合部分发射功率控制(Fractional Transmit Power Control,FTPC)策略实现簇内用户功率分配;最后,根据和速率最大化准则构建一目标优化函数,进而利用连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)算法对其进行求解,以获得波束成型矩阵。理论分析和链路仿真表明,所提的融合用户调度的下行波束成型设计方案在系统容量及用户公平性方面均优于经典的用户调度方法、波束成型方法以及OMA。2、多基站MIMO-NOMA系统中用户调度与波束成型方案设计在该方案中,在进行用户调度前,首先,基于K临近(K-Nearest Neighbor,KNN)算法,为区域内所有用户选出为其提供通信服务的基站(Base Station,BS),构成虚拟小区,并在每个虚拟小区内对用户进行初步强弱用户分类,记为备选强用户组和备选弱用户组;其次,考虑到小区内弱用户受到的较大小区间干扰,利用改进的余弦相似度从备选弱用户组中选出与BS进行通信的所有弱用户;最后,为了兼顾考虑簇内用户干扰和簇间用户干扰,根据KNN算法与用户之间的信道差异,从备选强用户组中选出该小区内与BS进行通信的所有强用户,与弱用户成簇。基于此,根据最大化系统和速率准则,采用主优化(Majorization Minimization,MM)算法求解波束成型矩阵。理论分析和链路仿真表明,所提方案的性能均优于随机BF设计、传统BF设计以及OMA。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波束成型论文参考文献
[1].滕文,陈茹.中等规模中继协作通信系统波束成型算法研究[J].测控技术.2019
[2].刘依.MIMO-NOMA系统中用户调度及波束成型技术研究[D].重庆邮电大学.2019
[3].张奇能.毫米波通信中的混合波束成型技术研究[D].北京邮电大学.2019
[4].戴超,邹光南,杨博,刘鸿鹏.HTS通信系统数字多波束成型技术仿真分析[J].电子设计工程.2019
[5].颜栋梁,王睿.基于ADMM算法的云无线接入网波束成型设计[C].2018中国信息通信大会论文摘要集.2018
[6].吕钱,李佳珉,朱鹏程,尤肖虎.波束成型训练机制下分布式大规模MIMO系统的频谱有效性分析[J].东南大学学报(自然科学版).2018
[7].武霄泳.MassiveMIMO与混合波束成型技术研究[D].北京邮电大学.2018
[8].徐凯.基于反馈控制的分布式安全波束成型算法研究[D].深圳大学.2017
[9].邹文君.智能天线阵列波束成型中的优化问题研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].欧飞飞.毫米波MIMO无线通信系统中混合波束成型技术研究[D].东南大学.2017