摘要：随着信息时代的快速发展，移动通信发展迅速，这使得人们对通信技术的要求越来越高，因此，人们已经开始对下一代移动通信5G系统进行研究。伴随着5G技术的研究，大规模MIMO技术和毫米波通信技术开始受到了大家的关注，两者的结合也成为了5G技术的关键之一。毫米波大规模MIMO系统中要使用到预编码技术，但是传统的预编码算法会导致很多的问题，例如高成本、高功耗，所以数字预编码算法不适合在大规模MIMO系统中使用。因此，有人提出在毫米波大规模MIMO系统中引入混合预编码算法。

本文对毫米波大规模MIMO系统中的预编码技术进行了研究。首先介绍了大规模MIMO系统的基本理论和信道模型，初步了解大规模MIMO系统的理论知识，并分别介绍单用户和多用户大规模MIMO系统模型。然后分别对单用户和多用户毫米波大规模MIMO系统中的预编码算法进行研究和分析，介绍了几种典型的数字预编码算法以及混合预编码算法，最后对几种预编码算法进行了仿真分析。

关键词：大规模MIMO系统；毫米波；混合预编码

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 本文主要内容及章节安排-2

第二章  大规模MIMO系统理论和信道模型-4

2.1 毫米波大规模MIMO系统原理-4

2.1.1 毫米波特点-4

2.1.2 通信系统模型-5

2.1.3 信道模型-6

2.1.4 信道状态信息获取-6

2.2 单用户毫米波大规模MIMO系统-7

2.2.1 传统单用户大规模MIMO系统-7

2.2.2 单用户毫米波大规模MIMO系统-8

2.3 多用户毫米波大规模MIMO系统-9

2.3.1 传统多用户大规模MIMO系统-10

2.3.2 多用户毫米波大规模MIMO系统-11

2.4 本章小结-12

第三章  大规模MIMO系统预编码算法-13

3.1 数字预编码算法-13

3.1.1 MRT（最大发射比）预编码算法-13

3.1.2 ZF（迫零）预编码算法-13

3.1.3 MMSE（最小均方误差）预编码算法-14

3.1.4 BD（块对角化）预编码算法-15

3.2 混合预编码算法-16

3.2.1基于OMP（正交匹配跟踪）的混合预编码算法-16

3.2.2 基于ZF的两阶段混合预编码算法-19

3.2.3 基于MMSE的两阶段混合预编码算法-19

3.3 本章小结-22

第四章  仿真分析-23

4.1 单用户预编码仿真结果-23

4.2 多用户预编码仿真结果-24

第五章  总结与期望-26

5.1 工作总结-26

5.2 未来展望-26

参考文献-28

致  谢-31