基于半定規(guī)劃的MIMO發(fā)射機(jī)波束成形技術(shù)研究.pdf

1、與相控陣天線陣列不同，MIMO多天線陣列中每根天線所傳輸?shù)男盘栂嗷オ?dú)立。利用這種新增的空間分集增益，MIMO多天線陣列能夠獲得更好的空間檢測與定位能力。本文研究MIMO多天線發(fā)射系統(tǒng)的波束成形設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究通過優(yōu)化MIMO發(fā)射機(jī)所采用的恒模序列，在產(chǎn)生與期望波束圖近似的傳輸波束圖的基礎(chǔ)上，最小化空間波束的自相關(guān)旁瓣和不同波束間的互相關(guān)電平，所涉及的主要內(nèi)容如下：⑴將波束成形問題建模為發(fā)射信號受恒模約束的四次多項(xiàng)式問題。由于所建立的優(yōu)化模

2、型是非凸的，我們利用半定松弛技術(shù)以及秩最小化技術(shù)將其近似為一個(gè)可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解的凸優(yōu)化模型，并分析了求解過程的算法復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的凸優(yōu)化模型能夠獲得期望的波束圖和較低的自相關(guān)旁瓣和互相關(guān)電平。⑵為降低求解凸優(yōu)化模型的算法復(fù)雜度，利用優(yōu)化模型中發(fā)射信號具有恒模特征這一內(nèi)在結(jié)構(gòu)，將原限定優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)無約束優(yōu)化問題，然后設(shè)計(jì)了基于L-BFGS擬牛頓方法的快速求解算法。理論分析和仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的求解算法不但能獲得