莱斯信道下具有硬件损伤的多对双向大规模MIMO AF中继系统及性能分析

摘要：

本文研究了莱斯信道条件下具有硬件损伤的多对双向大规模多输入多输出放大转发(massive MIMO amplify-and-forward,MM-AF)中继系统,多对用户通过配置有大规模天线阵列的中继实现用户对内的信息交换,并分析了其频谱效率和能量效率.首先,考虑了硬件损伤对多对双向MM-AF中继系统性能的影响,并将其建模为发送和接收失真噪声.然后,给出了半双工中继(half-duplex relaying,HDR)和全双工中继(full-duplex relaying, FDR)模式下的迫零发送/迫零接收处理矩阵.最后,分别给出了两种模式下的信干噪比渐近表达式.理论分析和仿真结果表明,在中继天线数较大情况下FDR的频谱和能量效率优于HDR;随着信噪比的增加,两种模式下系统的频谱效率先增大后收敛于一个固定值;当中继天线数较大时,系统的频谱效率主要受限于用户处的硬件损伤而非中继处或其他干扰.

关键词：大规模多输入多输出、半双工、全双工、莱斯信道、硬件损伤

所属期刊栏目：33

分类号：TN929.5

资助基金：国家自然科学基金重大研究计划91438115;国家自然科学基金项目61371123,61301165,61671472;江苏省自然科学基金项目BK20160079;中国博士后科学基金项目2014M552612;江苏省博士后科学基金项目1401178C;总装预研项目基金9140C020306130C02007

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1443-1450