毫米波多用户大规模MIMO信道估计理论方法研究

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基本信息

  • 批准号：
    61671145
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    王海明
  • 依托单位：
    东南大学
  • 学科分类：
    F0105.移动通信
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Theories and key technologies of wireless transmission for the future mobile communications are looking for breakthroughs to meet requirements of mobile Internet and Internet +. The mobile communication technology in higher frequency bands up to and including millimeter-wave bands becomes one of key wireless technologies. Recently, theories and methods for the massive MIMO have been intensively investigated. Therefore, for millimeter-wave mobile communications and based on the architecture of the future mobile communications, beam-domain channel modelling, channel state information acquisition for the millimeter-wave multi-user (MU) massive MIMO estimation, and channel estimation under hardware constraints will be investigated in this project. For channel modelling, beam-domain MIMO correlation characteristics is mainly investigated using channel measurement data in the typical scenarios, which is a basis for a new design of wireless transmission. For channel estimation, according to the characteristics of millimeter-wave MU massive MIMO, hardware conditions, channel conditions, signal structure, and hybrid precoding, sequence design for time and frequency synchronization and the synchronization algorithm at the receiver are investigated. Furthermore, the pilot and insertion scheme and the efficient channel estimation and tracking algorithm are also investigated. Finally, using signal distortion models, the capacity bounds are expected to be derived under the non-ideal hardware condition. And the efficient and robust channel estimation under real hardware constraints are also investigated. The research results of this project are expected to establish theoretical and technical foundation for the future large-scale mobile communications.
为应对移动互联网和互联网＋的需求，未来移动通信无线传输理论和技术有待继续突破。毫米波通信是解决超高容量密度和超高速率传输的关键技术之一。目前，大规模MIMO理论和方法已得到深入研究。本项目研究毫米波多用户大规模MIMO的波束域信道建模、导频设计与信道估计理论与方法，以及实际硬件约束下的信道估计方法。针对信道建模，利用典型场景的信道实测数据，重点研究波束域多用户大规模MIMO相关信道模型，为无线传输方案设计奠定信道模型基础。针对导频设计与信道估计，根据系统特点、信号格式、硬件条件和信道状况，结合混合编码方式，提出同步序列的优化设计和时频同步方法，并提出高效的信道估计与跟踪理论方法，解决导频污染，并以低复杂度获得足够精度的信道参数。针对毫米波硬件约束，通过建立信号失真的模型，解决硬件失真因素下的信道容量界，提出相适应的信道估计理论方法。预期研究成果将为大规模未来移动通信系统提供理论和技术支撑。

结项摘要

为应对移动互联网和互联网＋的需求，未来移动通信无线传输理论和技术有待继续突破。毫米波通信是解决超高容量密度和超高速率传输的关键技术之一。目前，大规模MIMO理论和方法已得到深入研究。本项目研究了毫米波多用户大规模MIMO的波束域信道建模、导频设计与信道估计理论与方法，以及实际硬件约束下的信道估计方法。针对信道建模，利用典型场景的信道实测数据，重点研究波束域多用户大规模MIMO相关信道模型，为无线传输方案设计奠定信道模型基础。针对导频设计与信道估计，根据系统特点、信号格式、硬件条件和信道状况，结合混合编码方式，提出了同步序列的优化设计和时频同步方法，并提出高效的信道估计与跟踪理论方法，解决导频污染，并以低复杂度获得足够精度的信道参数。针对毫米波硬件约束，通过建立信号失真的模型，解决硬件失真因素下的信道容量界，提出相适应的信道估计理论方法。研究成果将为大规模未来移动通信系统提供理论和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（18）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（10）
专利数量（10）
Measurement-Based 5G Millimeter-Wave Propagation Characterization in Vegetated Suburban Macrocell Environments
植被郊区宏蜂窝环境中基于测量的 5G 毫米波传播特性
  • DOI：
    10.1109/tap.2020.2975365
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Antennas and Propagation
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Zhang Peize;Yang Bensheng;Yi Cheng;Wang Haiming;You Xiaohu
  • 通讯作者：
    You Xiaohu
Machine-Learning-Assisted Optimization and Its Application to Antenna Designs: Opportunities and Challenges
机器学习辅助优化及其在天线设计中的应用：机遇与挑战
  • DOI：
    10.23919/jcc.2020.04.014
  • 发表时间：
    2020-04-01
  • 期刊：
    CHINA COMMUNICATIONS
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Wu, Qi;Cao, Yi;Hong, Wei
  • 通讯作者：
    Hong, Wei
Broadband Planar SIW Cavity-Backed Slot Antennas Aided by Unbalanced Shorting Vias
借助不平衡短路过孔的宽带平面 SIW 背腔缝隙天线
  • DOI：
    10.1109/lawp.2019.2891108
  • 发表时间：
    2019-01
  • 期刊：
    IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Wu Qi;Yin Jiexi;Yu Chen;Wang Haiming;Hong Wei
  • 通讯作者：
    Hong Wei
Broadband Endfire Magnetoelectric Dipole Antenna Array Using SICL Feeding Network for 5G Millimeter-Wave Applications
使用 SICL 馈电网络的宽带端射磁电偶极子天线阵列用于 5G 毫米波应用
  • DOI：
    10.1109/tap.2019.2916463
  • 发表时间：
    2019-07-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Yin, Jiexi;Wu, Qi;Hong, Wei
  • 通讯作者：
    Hong, Wei
Electromagnetic Vector Antenna Array-Based Multi-Dimensional Parameter Estimation for Radio Propagation Measurement
用于无线电传播测量的基于电磁矢量天线阵列的多维参数估计
  • DOI：
    10.1109/lwc.2019.2931329
  • 发表时间：
    2019-07
  • 期刊：
    IEEE Wireless Communications Letters
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Bensheng Yang;Peize Zhang;Haiming Wang;Wei Hong
  • 通讯作者：
    Wei Hong

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    王海明
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    王海明
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  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    王海明;张驰;何成奇
  • 通讯作者：
    何成奇

其他文献

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王海明的其他基金

通信感知一体化的多频段多极化信道建模理论方法
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    55 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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