大规模MIMO阵列波束形成

阮西玥杨鑫贾曼华

【摘要】【摘要】毫米波通信凭借通信容量大、传输质量高等优点被5G系统采用，并且其中的大规模天线阵列和波束形成技术已经成为5G系统中的关键组成部分。本文主要研究了毫米波通信系统中的波束形成技术。首先研究IEEE 802.15.3c标准规定的3c码本和N相位码本。并针对基于以上两种码本产生的波束旁瓣电平过高的问题，本文提出将均匀窗、二项式窗、汉明窗和高斯窗等6种常见的窗函数应用在码本矩阵中的方法，由此获得更优的波束性能。除此之外，还深入研究了3c码本和圆阵码本两种码本的训练机制。

【期刊名称】《科技视界》

【年(卷),期】2019(000)015

【总页数】3

【关键词】【关键词】毫米波通信；大规模天线阵列；波束形成

1 波束基本概念

虽然阵列天线的方向图是全方位的，但阵列的输出经加权求和后，却可以是阵列接受的方向增益聚集在一个方向上，相当于形成了一个波束。这种把来自不同阵元的信号进行加权处理合并的过程就是波束形成。

波束形成的实质是对波束信号的矢量矩阵进行加权操作，实行调幅与调相步骤以完成波束形成。发射机产生的波束信号经过移相器进行相位移动处理后被传送至发射天线，经过射频信道到达接收天线，再经过接收端的相位移动处理调整为正确的期望形式。波束形成处理的目的是使发射接收双方达到最好的波束匹配，提高通信质量，节省频带资源。