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基于多普勒补偿的混合预编码方案

更新时间：2026-06-23 20:36:41 大小：22K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：预编码 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、研究背景与问题提出

随着第五代移动通信（5G）向第六代移动通信（6G）的演进，毫米波大规模多输入多输出（Massive MIMO）技术凭借超大带宽与极高空间复用增益，成为满足高速率传输需求的核心技术方案。在毫米波Massive MIMO系统中，传统全数字预编码方案需要为每一根天线配置一条专属射频链路，硬件成本与功耗开销随着天线规模的扩大呈线性增长，难以在实际场景中大规模部署。为了平衡系统性能与硬件成本，混合预编码架构应运而生，将预编码过程分解为数字域基带预编码与模拟域射频预编码两部分，通过大幅减少射频链路的数量，实现了硬件成本与性能损失的有效折衷，成为当前毫米波Massive MIMO预编码技术的主流架构。

然而，在高速移动场景下，比如高速铁路通信、车联网、无人机通信等典型应用中，发射端与接收端之间的相对高速运动引发多普勒效应，导致信道发生时变，产生较为严重的载波间干扰（ICI），破坏了子载波之间的正交性，使得传统基于静态信道假设设计的混合预编码方案性能急剧恶化，系统可达和速率明显下降。在全数字预编码架构中，多普勒补偿方法已经较为成熟，但是混合预编码架构受限于模拟预编码部分的恒模约束，以及射频链路数量远小于天线数量的硬件限制，无法直接沿用全数字架构下的多普勒补偿方案，因此需要设计专门针对混合预编码架构的多普勒补偿机制，才能保障高速移动场景下毫米波Massive MIMO系统的传输可靠性与传输速率。

现有针对时变信道的混合预编码研究大多仅考虑了信道矩阵的变化，未对多普勒效应引发的载波间干扰进行针对性补偿，或者仅在基带数字部分进行部分补偿，无法充分抵消多普勒效应的负面影响。针对这一研究缺口，本文提出一种基于多普勒补偿的混合预编码方案，在模拟预编码与数字预编码两个阶段分别引入多普勒补偿模块，结合信道时变特性实现多普勒效应的联合抵消，提升高速移动场景下系统的传输性能。


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