毫米波大规模MIMO中基于部分连接的混合预编码方案

针对发送端为部分连接、接收端为全数字接收的毫米波大规模MIMO系统,提出了一种采用等效信道的奇异值分解(SVD)设计数字预编码矩阵与数字合并矩阵,并根据模拟预编码矩阵的块对角化特性,以系统可达和速率最大化为目标函数将等效信道分块求得最优模拟预编码矩阵的预编码方案。考虑本方案的硬件成本与功耗问题,在此基础上进一步提出接收端为部分连接的预编码方案,并利用迭代交替更新的方法来求模拟预编码矩阵和模拟合并矩阵。仿真结果表明,接收端采用全数字接收的混合预编码方案相较于基于可持续干扰消除法(SIC)的混合预编码方案性能更优,而接收端采用部分连接的方案虽然性能略低于基于SIC的方案,但功耗与硬件成本大幅度降低...

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Published in电信科学 Vol. 36; no. 2; pp. 35 - 42
Main Authors 曹海燕, 杨晓慧, 胡文娟, 马子昌, 许方敏, 方昕
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国通信学会 01.02.2020
人民邮电出版社有限公司
杭州电子科技大学,浙江杭州,310018
Subjects
块对角化
大规模MIMO
毫米波
混合预编码
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ISSN1000-0801
DOI10.11959/j.issn.1000-0801.2020029

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Summary:针对发送端为部分连接、接收端为全数字接收的毫米波大规模MIMO系统,提出了一种采用等效信道的奇异值分解(SVD)设计数字预编码矩阵与数字合并矩阵,并根据模拟预编码矩阵的块对角化特性,以系统可达和速率最大化为目标函数将等效信道分块求得最优模拟预编码矩阵的预编码方案。考虑本方案的硬件成本与功耗问题,在此基础上进一步提出接收端为部分连接的预编码方案,并利用迭代交替更新的方法来求模拟预编码矩阵和模拟合并矩阵。仿真结果表明,接收端采用全数字接收的混合预编码方案相较于基于可持续干扰消除法(SIC)的混合预编码方案性能更优,而接收端采用部分连接的方案虽然性能略低于基于SIC的方案,但功耗与硬件成本大幅度降低。
ISSN:1000-0801
DOI:10.11959/j.issn.1000-0801.2020029