论文5G网络中的波束成形技术和毫米波技术结合，该文是毫米波技术方面毕业论文提纲范文和波束成形技术和毫米波和5G网络类毕业论文提纲范文.
引言：
随着移动通信技术的发展,移动通信网络的规模越来越大,人们也即将进入5G 时代,同时对移动通信系统的可靠性和有效性提出了更高的要求.如何满足众多的指标并且实现更加有效地通信将成为移动通信技术的一个发展方向.研究人员还通过增加收发机的天线数到数百根天线,即设计大规模多输入多输出无线通信系统来有效提升通信系统的性能[1].现如今低频段频谱资源,持别是低于10GHz 的频谱,已经非常拥挤, 利用10GHz 以上的频谱通信已经成为提高吞吐率的重要途径,因此,高频段通信的毫米波通信,己经成为无线通信领域的热点[2].利用毫米波与波束成形技术相结合则会极大地提高通信系统的质量与效率.
一、波束成形技术
5G 网络中可集成上百根天线,从而可形成大规模天线阵列,也就是大规模的多输入多输出技术,但是多天线一定会带来更多的干扰,而波束成形则可解决该问题.
在波束成形使用到的一个基本原理是相控的方法,发射端和接收端均有多根天线,通过让发射端与接收端的电磁波的相对相位和幅度可以使电磁波辐射大都会集在一个方向上.对于沿所需方向传播的电磁波,波前到达天线阵列中每个接收端的天线的时刻会存在差异.在每一个接受天线前都加入一个特定的相位延迟,这就把每个天线收到的信号在相位上对齐,从而不同天线接收到的有用信号在经过加和后会幅度变大.当沿其它方向传播的无效信号到达接收端时,幅度并不会变大.这样就实现了信息传输时的波束成形和方向性.
由于天线的尺寸问题,移动设备上不可能安装不同频段的多根天线.天线的大小是由电磁波信号的波长控制的,现有的移动设备的频段的电磁长大都可达十几厘米,如果将众多的天线集成在用户的设备上将会为其带来很大的不变.把波束成形和毫米波技术结合在一起是一种有效的方法.
二、毫米波技术
毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信[4].根据通信原理中的调制原理,载波的频率越高,可实现的信号带宽也越大.如果使用毫米波频段,频谱带宽就可以成倍提高,传输速率也可得到巨大提升.同时毫米波具有一个明显的优点就是天线的尺寸可以比较小.因此我们可以在移动设备上配备毫米波的天线阵列,从而实现不同规模的MIMO.
毫米波通信的缺点在于其传输特性不理想,如：多径数目多、衰落严重,受限于毫米波的上述传输特性,现有微波频段的MIMO 通信系统的很多理论方法,如信道建模、信道估计及预编码设计技术等,都常常不能直接应用于毫米波MIMO 通信系统[1].
三、波束成形与毫米波结合
毫米段的波长相较于一些移动设备来说是非常短的,因此可以把多个毫米波天线集成到移动设备上.使用毫米波可以带来更大的带宽,波束成形则课余解决频谱利用问题,可以解决毫米波信号被障碍物阻挡以及远距离衰减的问题.而毫米波天线阵列体积很小,可以安装到移动设备上,实现在移动设备上安装天线阵列.文献[5] 中提出了一种基于幂迭代方法的毫米波 MIMO 系统波束成形算法, 通过迭代的方式分别在收发端获得波束成形的权向量,并通过明了该系统性能良好,有较高的可靠性.文献[6] 给了一种适用于IEEE802.11ad 波束成形训练反馈设计方案,有效地满足毫米波通信系统波束赋形训练要求.
四、结语
本文介绍了波束成形与毫米波技术的基本原理与两种技术的结合.虽然现在有很多专家对波束成形技术和毫米波技术的结合进行了研究,但是两者的结合还未大规模商用,但是作为下一代通信技术的关键技术,两者及两者的结合技术必将是未来研究的热点.
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参考文献：
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