【摘 要】
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多输入多输出(MIMO)作为提高无线通信系统频谱效率的关键目前已广泛应用于第四代移动通信系统,而大规模MIMO技术也被认定为下一代移动通信系统的核心技术之一。现有研究表明
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多输入多输出(MIMO)作为提高无线通信系统频谱效率的关键目前已广泛应用于第四代移动通信系统,而大规模MIMO技术也被认定为下一代移动通信系统的核心技术之一。现有研究表明波束赋形技术可以有效减轻小区间干扰以提升大规模MIMO系统性能,但该方法的前提是获得目标精确的角度参数估计,因此针对大规模MIMO系统的波达方向(DOA)估计具有重要研究意义。空间谱估计可以对空间中不同方向上多个目标信号实现高分辨率测向,由于现有空间谱估计算法普遍运算量较大,降低算法复杂度和增强算法实时性十分必要。传播算子(PM)算法于20世纪末提出,是一种低复杂度和强实时性的算法,本文提出了修正传播算子算法(MPM)、旋转不变传播算子算法(PM-ESPRIT)两种改进算法并研究了这些算法在大规模MIMO系统中的性能。本文的主要工作分为两方面,一是针对PM算法在低信噪比、小快拍数时性能下降以及需要谱峰搜索等缺点提出了MPM、PM-ESPRIT算法并推广到二维情况中;二是通过计算机仿真实验对各算法在大规模MIMO阵列,包括大规模均匀线阵和均匀矩形阵中的估计性能进行了仿真,仿真结果表明大规模MIMO系统对小尺度衰落和加性噪声具有良好的抑制作用;MPM、PM-ESPRIT算法提升了PM算法的估计性能,且相较于传统DOA估计算法,上述两种算法具有更低的计算复杂度,因此本文所提算法适用于大规模MIMO系统。
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