目   次 

1  绪论   1 

1。1 MIMO技术及大规模 MIMO系统简介 。 1 

1。2 MIMO技术及大规模 MIMO系统研究现状 。 2 

1。3 压缩感知理论研究现状  。 3 

1。4 论文结构  。 3 

2  基于导频的信道估计方法   4 

2。1 引言  。 4 

2。2 系统模型  。 4 

2。3 LS信道估计算法  5 

2。4 MMSE信道估计算法  7 

2。5 SVD-LMMSE信道估计算法 。 9 

2。6 系统仿真分析   11 

2。7 本章小结   13 

3  大规模MIMO系统中基于压缩感知的信道估计   14 

3。1 压缩感知理论基本原理   14 

3。2 基于压缩感知的稀疏重建算法   15 

3。3 系统仿真分析   19 

3。4 本章小结   22 

4  毫米波大规模MIMO系统波束选择方案研究   23 

4。1 引言   23 

4。2 毫米波大规模MIMO系统模型  。 23 

4。3 波束选择方案   25 

4。4 系统仿真分析   26 

4。5 本章小结   31 

结  论   32 

致  谢   33 

参考文献   34 

1  绪论 1。1 MIMO技术及大规模 MIMO系统简介 1。1。1 MIMO 技术简介 在最近的30多年里，无线通讯在电信领域里迅猛发展。根据香农公式，数据的传输速率和传输带宽成正比。因此，在有限的频谱资源的条件下，通过提高其利用率，从而可以有效的提升通信系统数据的传输速率，而这种需求便促使了多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术的提出。 MIMO技术是指发射端与接收端都使用多个天线来进行数据传输的通信技术， 一般来说，可以根据实际中所采用的技术特征，将 MIMO 技术大致可以分为三类。第一类 MIMO 技术主要利用了空间分集技术，其中就包括了接收分集和发射分集，接收分集利用最优合成准则将接收到的多个信号进行合并，通过获得的分集增益来提高接收端的信噪比，而发射分集是在发射端对多个发射天线的信号进行处理，接收端可以获得分集增益。第二类 MIMO技术使用空间复用技术，通过空间多路传输相互独立的数据，目的是能提高数据传输速率。第三类MIMO 技术主要利用信道的状态信息，使发射信号的能量主要集中在接收方向，从而获取容量增益。 1。1。2 大规模 MIMO 系统简介 大规模MIMO系统为了能够服务小区中的多个用户，需要在基站装配许多根天线，当基站的天线数目变得很大时，大规模 MIMO 系统能充分提高空间维的分辨率[1]，并且可以削弱快速衰落的影响，使得空间资源可以进一步划分文献综述，同时采用空分多址的方式，增加同一时间段内调度与服务的用户数目，从而实现多用户同时进行数据传输，并且可以提高整个系统的容量。 大规模MIMO系统的优点主要表现在以下三个方面： （1）空间分辨率比已有的 MIMO 系统有着明显提高，可以使多个用户在相同的时频资源上与基站进行通信，在无需大幅增加基站密度和带宽的条件下，能显著提高频谱效率。 （2）可形成较窄的波束，对狭小的空间区域进行集中辐射，这样可以降低发送端的发射功率，从而大大提高传输的能量效率。 （3）具有较好的鲁棒性能[1]，大规模 MIMO 系统因为其有较高的空间自由度而具备抗干扰能力。