摘要：无线通信技术如今在不断地发展和深入，逐渐深入到每个行业和百姓们日常生活中，生活方式得到了重大改变。目前，日益增长的数据传输速率、数据吞吐量对于现在的系统至关重要。第五代移动通信是目前网络速度的几十倍，数据吞吐量的数百倍，自然引起了研究者的极大兴趣。

作为5G的关键技术之一，大规模MIMO技术很重要。在对波束空间信道有一定了解的前提下，利用波束选择技术可以在性能损失不明显的情况下减少毫米波大规模MIMO系统所需的射频链数。然而，在波束空间中，不同的用户可能选择相同的波束，之前的波束选择方案因为这种情况会造成严重的多用户干扰，一些射频链会被浪费，因为它们对求和速率的性能没有贡献。为了解决这些问题，本文通过选择波束和功率分配两个步骤来解决。在最大比传输系统的基础上，通过增加或移除部分波束，提高了系统的性能，提出了一种用于干扰感知的波束选择方法。具体来说，通过考虑潜在的多用户干扰，提出的干扰感知波束选择，首先将所有用户分为两个用户组，即干扰用户和非干扰用户。对于非干扰用户，选择功率较大的波束；对于干扰用户，采用基于和速率最大化准则的低复杂度增量算法选择合适的波束。仿真结果表明，与之前的方案相比，干扰感知波束选择可以实现接近最优性能和更好的能量效率。

关键词：大规模MIMO；毫米波通信；波束空间；波束选择；多用户干扰

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摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 研究的背景-1

1.2 选题目的和意义-2

1.3 国内外研究现状-3

1.3.1 大规模 MIMO 技术-3

1.3.2 毫米波技术-5

1.3.3 波束成形技术-6

1.4 论文主要研究工作及结构安排-7

第二章 大规模MIMO理论基础-8

2.1 单用户MIMO系统-8

2.2 多用户MIMO系统-9

2.3大规模MIMO系统-11

2.3.1 大规模MIMO系统介绍-11

2.3.2 大规模MIMO系统的特点-12

2.4 本章小结-13

第三章 线性预编码和波束成形技术-14

3.1 线性预编码-14

3.1.1 基于信道的逆预编码-14

3.1.2 迫零预编码-14

3.2 波束成形-15

3.2.1 波束成形技术基础-15

3.2.2 主要波束成形方法-15

3.3 本章小结-17

第四章 系统模型与问题描述-18

4.1 波束选择算法-18

4.2 系统模型与假设-18

4.3 问题表述-20

4.3.1 经典问题表述-20

4.3.2 基于虚拟信道的启发式算法-20

4.3.3 启发式表经典的预编码器优化-22

4.4. 启发式-23

4.4.1 启发式1 -最小干扰贪心分配-23

4.4.2 启发式2-基于Munkres的启发式分配-23

4.4.3 启发式3 -带有Munkres初始化的最小干扰贪心分配-24

4.5 本章小结-24

第五章 仿真结果分析-25

第六章 总结与展望-29

6.1 总结-29

6.2 展望-29

参考文献-31

致  谢-33