毫米波大规模MIMO系统基于相位对齐的混合预编码方案
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引用本文:曾强,何雪云,孙林慧.毫米波大规模MIMO系统基于相位对齐的混合预编码方案[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2020,40(3):46~51
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作者单位
曾强 南京邮电大学 通信与信息工程学院江苏南京210003 
何雪云 南京邮电大学 通信与信息工程学院江苏南京210003 
孙林慧 南京邮电大学 通信与信息工程学院江苏南京210003 
基金项目:国家自然科学基金(61501248,61901227)和江苏省高等学校自然科学研究(19KJB510049)资助项目
中文摘要:为了解决部分连接结构毫米波大规模MIMO系统中预编码算法高复杂度的问题,提出了一种基于相位对齐的混合预编码方案(Phase Alignment Singular Value Decomposition,PA SVD) 。该方案首先通过提取信道矩阵共轭转置的部分相位的方法设计模拟预编码,以获得较高的天线增益,其次数字预编码矩阵采用奇异值分解的方法获得。仿真结果表明,与现有的EC SIC(Equivalent Channel Successive Interference Cancellation)和PZF( Phased Zero Forcing)算法相比,文中所提算法的频谱效率略低于EC SIC算法而高于PZF算法,在算法复杂度上远低于EC SIC,与PZF算法的复杂度相当。
中文关键词:毫米波  大规模MIMO  部分连接  混合预编码  相位对齐
 
Phase aligned hybrid precoding scheme for millimeter wave massive MIMO systems
Abstract:To solve the problem of high complexity of precoding algorithm in millimeter wave massive MIMO system with a partial connection structure, a phase alignment based hybrid precoding scheme (phase alignment singular value decomposition, PA SVD) is proposed.Firstly, the analog precoding matrix is designed by extracting the phases of partial elements in the conjugate transpose of the channel matrix to obtain higher antenna gain.Then, the digital precoding matrix is obtained by the singular value decomposition. The simulation results show that, compared with the existing equivalent channel successive interference cancellation (EC SIC) and phased zero forcing (PZF) algorithms, the spectral efficiency of the algorithm is slightly lower than that of the EC SIC algorithm and is higher than that of the PZF algorithm. The complexity of the algorithm is far lower than that of the EC SIC algorithm and is equivalent to that of the PZF algorithm.
keywords:millimeter wave  massive MIMO  partial connection  hybrid precoding  phase alignment
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