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清华大学学报(自然科学版)  2017, Vol. 57 Issue (9): 939-944,951    DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2017.26.044
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基于局部校准的大规模MIMO互易性校准
刘羽, 张秀军, 周世东
清华大学 电子工程系, 清华信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
Reciprocity calibration of a massive MIMO based on a local calibration
LIU Yu, ZHANG Xiujun, ZHOU Shidong
Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
全文: PDF(1317 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 在时分双工大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统中,上下行通道的互易性校准是非常关键的。在相对校准方案中,系统仅需获得天线之间的信道响应,无需增加额外的硬件电路,其中最小二乘(least square,LS)校准表现出了较高的精度。然而,LS校准导致算法复杂度过高。该文提出了一种局部校准方案,利用若干组局部天线间的通道测量,使校准精确度得到保证,并且通过限制局部天线的规模降低校准复杂度。仿真结果表明:该方案可在大幅度降低计算复杂度的前提下保证校准精度损失很小。
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刘羽
张秀军
周世东
关键词 大规模多输入多输出(MIMO)互易性校准最小二乘(LS)校准局部校准    
Abstract:Reciprocity calibrations between the uplink and downlink channels are very important in time division duplex (TDD) massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems. When the calibration has no additional radio frequency (RF) chain, the calibration was sounding between different antenna elements. The least squares (LS) method is then used to analyze the data, but the analysis is very complex. This paper describes a calibration method based on a local calibration. The method is accurate since the local calibration only uses results between nearby antennas and simpler due to limited size of each local calibration. Simulations show that the complexity is reduced without significant accuracy loss.
Key wordsmassive multiple-input multiple-output (MIMO)    reciprocity calibration    least square calibration    local calibration
收稿日期: 2016-11-14      出版日期: 2017-09-15
ZTFLH:  TN929.5  
通讯作者: 周世东,教授,E-mail:zhousd@tsinghua.edu.cn     E-mail: zhousd@tsinghua.edu.cn
引用本文:   
刘羽, 张秀军, 周世东. 基于局部校准的大规模MIMO互易性校准[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2017, 57(9): 939-944,951.
LIU Yu, ZHANG Xiujun, ZHOU Shidong. Reciprocity calibration of a massive MIMO based on a local calibration. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2017, 57(9): 939-944,951.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2017.26.044  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2017/V57/I9/939
  图1 大规模MIMO 信道
  图2 组间单参考天线校准
  图3 组间相邻天线递推校准
  图4 单参考组校准方案
  图5 相邻组递推校准方案
  图6 天线分布
  图7 单参考天线校准和递推校准性能对比
  图8 分组校准天线的性能对比
  图9 不同分组方案的性能对比 (SNR = 100dB)
  图10 面阵天线的局部校准
  图11 面阵天线局部校准的性能
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