毫米波MIMO系统中迭代最小均方误差混合波束成形算法

申敏，徐浩，何云，周朋光

（1. 重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065；2. 重庆邮电大学新一代宽带移动通信重点实验室，重庆 400065）

研究与开发

毫米波MIMO系统中迭代最小均方误差混合波束成形算法

申敏1,2，徐浩1，何云2，周朋光1

（1. 重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065；2. 重庆邮电大学新一代宽带移动通信重点实验室，重庆 400065）

混合波束成形结构能有效解决毫米波MIMO系统中射频链路受限的问题，但要设计性能较优的混合波束成形算法仍然存在困难。为了实现更高的频谱利用率，提出了一种性能较优的迭代最小均方误差（Alt-MMSE）混合波束成形算法。该算法利用数字矩阵的正交特性，首先进行初始数字矩阵设计，然后通过最小化发送信号与接收信号的均方误差不断迭代更新数字矩阵，在每一次迭代过程中，通过更新后的数字矩阵得到模拟矩阵的相位信息。仿真结果表明，与OMP混合波束成形算法和基于矩阵分解的混合处理方案相比，该算法具有更优的性能且更接近于纯数字波束成形。

毫米波MIMO；最小均方误差；混合波束成形；射频链路

1 引言

近些年来随着科技的发展，虚拟现实、自动驾驶等新型技术的出现正逐渐改变人们的生活和工作方式。同时这些新型技术的出现也伴随着移动通信数据业务流量的上升，这对无线通信系统的带宽和传输速率形成了严峻的挑战[1-3]。未来5G通信系统旨在为用户提供 Gbit/s的传输速率，以满足日益增加的用户需求，高的传输速率意味着需要足够量的传输带宽，而现有频谱资源远不能满足 Gbit/s的传输要求，所以研究者们将目光转向毫米波通信技术。……