適用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的DOA估計算法研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)作為提高無線通信系統(tǒng)頻譜效率和鏈路可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)得到深入而廣泛的研究。近年來，一種被稱作大規(guī)模MIMO的新技術(shù)以其特有的性能優(yōu)勢得到了研究人員的關(guān)注，如小尺度衰落和熱噪聲的影響被消除，可以利用波束成形技術(shù)把信號精確地集中在空間的某一個點以及更加精確地分辨每一個用戶等。這些新的特性帶來了系統(tǒng)性能數(shù)量級層面的提升。為了實施波束成形技術(shù)，精確的波達(dá)角（DOA）估計是前提條件。因信道傳輸條件的不同，信源可以分

2、為點源、多徑信號和分布源等，本文對這三種信號源的DOA估計進(jìn)行了較為深入的研究。
　　首先，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中點源的DOA估計算法進(jìn)行了較為深入的研究?；诮?jīng)典的子空間類算法和旋轉(zhuǎn)不變性，本文提出了一種改進(jìn)的低復(fù)雜度的二維DOA估計算法，并對算法的復(fù)雜度進(jìn)行了分析并仿真驗證了算法的性能。結(jié)果表明所提算法具有和經(jīng)典算法可比擬的性能和較低的復(fù)雜度。
　　其次，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中多徑信號的DOA估計算法進(jìn)行了較為深

3、入的研究。首先介紹了多徑信號模型和DOA估計的一般問題。然后介紹所提改進(jìn)的估計算法的基本原理和步驟，最后仿真驗證了算法的性能。結(jié)果表明，所提算法具有比傳統(tǒng)算法更優(yōu)異的性能。
　　最后，本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中非相干分布源的DOA估計算法進(jìn)行了較為深入的研究。本文在傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合波束空間變換技術(shù)，將數(shù)據(jù)矢量進(jìn)行壓縮，進(jìn)而使算法的計算復(fù)雜度進(jìn)一步地降低。本文推導(dǎo)了波束空間中的旋轉(zhuǎn)不變性并利用這種旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行非相干分布源的二