一种毫米波大规模波束空间MIMO系统技术方案

一种毫米波大规模波束空间MIMO系统，涉及通讯技术领域。所述系统通过以下方式构建：令空间域中传统MIMO系统的基站配有K根射频链路和一个具有N根天线的均匀线性阵，同时服务于K个单天线用户，然后利用透明天线将所述传统MIMO系统的下行链路信号模型从空间域变换至波束空间下降维得到

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波大规模波束空间MIMO系统
本专利技术涉及通讯
，尤其是涉及一种毫米波大规模波束空间MIMO系统。
技术介绍
随着智能手机和平板电脑等无线设备的普及，对高数据速率无线服务的需求呈指数增长。这使得当前对于无线通信的频段的开发与应用已几乎处于饱和状态。最近的研究表明，毫米波大规模多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)技术有望为未来5G无线通信提供更大的带宽和更高的频谱效率。频率为30～300GHz的毫米波可以为无线通信提供约2GHz的可用频谱带宽，远远大于当前的4G无线通信在未使用载波聚合技术所提供的20MHz带宽；其次，由于毫米波的波长较短，可以在给定的天线孔径中封装更多的天线元件，便于实现大规模MIMO系统。大规模MIMO技术具有较高的自由度，而且这些自由度可以用于许多关键功能：更高的波束形成增益以提高能效，更高的空间复用增益以提高频谱效率，采用窄波束进行高定向通信，以减少干扰且提高安全性。虽然毫米波大规模MIMO系统能够满足数据流量快速增长的需求，但是实际上实现毫米波大规模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波大规模波束空间MIMO系统，其特征在于，所述系统通过以下方式构建：/n令空间域中传统MIMO系统的基站配有K根射频链路和一个具有N根天线的均匀线性阵，同时服务于K个单天线用户，然后利用透明天线将所述传统MIMO系统的下行链路信号模型从空间域变换至波束空间下得到/n

【技术特征摘要】
1.一种毫米波大规模波束空间MIMO系统，其特征在于，所述系统通过以下方式构建：
令空间域中传统MIMO系统的基站配有K根射频链路和一个具有N根天线的均匀线性阵，同时服务于K个单天线用户，然后利用透明天线将所述传统MIMO系统的下行链路信号模型从空间域变换至波束空间下得到



其中，Hb是N×K的波束空间信道矩阵，N和K均为正整数；
Pb是K×K的波束空间预编码器矩阵；

为发送给所有K个用户的原始信号矢量；
n是加性高斯白噪声矢量；
将波束空间MIMO系统信号模型降维得到



其中，是由K个通过基于微分进化的波束选择方法选定的波束构成的降维波束空间信道矩阵；

是降维的IQR-Pr预编码矩阵，能够消除信道中存在的多用户干扰。


2.根据权利要求1所述的一种毫米波大规模波束空间MIMO系统，其特征在于，所述基于微分进化的波束选择方法包括：
S1：分别评价N个波束对K个用户的重要程度；
S2：按照一定规则选择对每个用户重要程度较高的波束，构成波束索引集合；
S3：利用S2中定义的波束索引构成的集合进行迭代进化，完成所述降维波束空间信道矩阵的构建。


3.根据权利要求2所述的一种毫米波大规模波束空间MIMO系统，其特征在于，所述迭代进化具体包括：
S31.初始化种群：初始化进化种群，令进化种群包含初始化的Psize个进化个体，其中Psize为正整数；
S32.突变操作：对Psize个进化个体分别执行突变操作，生成对应的中间个体；
S33.边界检测操作：对所述中间个体进行边界检测操作，生成与Psize个进化个体对应的检测后中间个体；
S34.交叉操作：将Psize个进化个体分别与对应的检测后中间个体进行交叉操作，生成对应的候选个体；
S35.选择操作：对Psize个进化个体分别与对应的候选个体进行选择操作，根据适应度值选出Psize个新一代进化个体；
S36.重复上述S32～S35，直到完成Tmax次迭代，在第Tmax次迭代后得到的新的Psize个进化个体中寻找最小适应度值的最优个体，利用最优个体构建所述降维波束空间信道矩阵，其中Tmax为正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，那顺乌力吉，铁勇，沈钦民，柴进，成乾，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15