多輸入多輸出毫米波系統中新式混合射頻基頻預編碼器與合併器設計之研究

A New Hybrid Precoders and Combiners Design Architecture for Millimeter Wave MIMO Systems

張震廷(CHEN-TING CHANG)

指導教授 ： 陳喬恩

國立中正大學/工學院/通訊工程學系/碩士(2016年)

摘要

由於毫米波通道有著較高的功率衰減的問題，所以許多研究者提出結合配備
大型天線陣列之毫米波系統來克服。在傳統多輸入多輸出系統中，每一根天線需
配置一個射頻鏈，因此當天線數目多的時候會使得射頻鏈的成本與功率消耗太
高。混合射頻基頻系統架構藉由在基頻與射頻分開設計預編碼能夠有效地減輕這
個問題，因此是當前毫米波通訊系統的研究重點。本篇論文考慮一個新式的混合
射頻基頻系統架構，並且對這個系統架構提出了三種演算法。模擬指出我們的設
計能在複雜度與頻譜效益表現上達到不錯的取捨。

關鍵字

大型天線陣列多輸入多輸 出系統 ； 混合射頻基頻預編碼器 ； 射頻鏈 ； 毫米波

並列摘要

Due to the high path loss of millimeter wave (mmWave) channels, mmWave
communication in combination of massive MIMO technique has been proposed. In
traditional fully-digital MIMO system, every antenna connects to one RF chain, and
hence the hardware complexity and power dissipation can be formidable when massive
number of antennas are implemented. Hybrid architecture, on the other hand
overcomes this problem by using fewer RF chains and lower cost phase-shifters
for implementation. This thesis considers a new hybrid architecture in mmWave
systems, and then proposes three efficient designs for this new hybrid architecture.
Simulation results demonstrate that our proposed algorithms can achieve
good performance-complexity tradeoffs.

並列關鍵字

hybrid precoder ； RF chain ； millimeter wave ； massive MIMO

參考文獻

[1] E. Zhang and C. Huang, “On Achieving Optimal Rate of Digital Precoder by

Sparse Precoding in Millimeter Wave MIMO Systems,” IEEE Transactions on

Wireless Communications, vol. 13, no. 3, pp. 1499-1513, Mar. 2014.

Digital Versus Hybrid Analog-Digital,” in Proc. IEEE Global Communications

Decomposition for Large Millimeter-Wave MIMO Systems,” IEEE Journal of