1. 研究目的与意义

大规模 mimo（multiple-input multiple-output）技术是第五代移动通信（5g）的关键技术之一。

与传统 mimo 技术相比，大规模 mimo 技术的优势主要体现在以下几个：系统容量增大至少十倍，辐射能量效率提高 100 倍左右；系统元器件造价更低、功耗更小；显著降低空中接入的延迟；鲁棒性较强等。

通过在基站侧配置成百上千根的天线阵列，能够几十甚至上百倍的提高通信系统的容量和频谱效率。

2. 课题关键问题和重难点

1、tdd模式下大规模 mimo系统的模型，从单用户 mimo系统模型出发，拓展至单小区多用户mimo 系统模型，再拓展至多小区多用户大规模 mimo 系统模型研究分析。

2、基于导频的信道估计算法研究：最小二乘（ls）信道估计算法、最小均方误差（mmse）信道估计算法。

3、大规模mimo系统目前最大的性能瓶颈在于导频污染。

3. 国内外研究现状（文献综述）

图像增强技术随着 mimo技术在无线通信系统中作用的日益突出，对于传统mimo信道估计方法的关注度日益提高，也已经取得了丰硕的成果。

不过，关于多小区大规模mimo多用户系统的信道估计算法，国内的相关研究起步较晚，研究成果还不是很多。

文献[1]研究分析了贝叶斯信道估计算法，并在此基础上结合信道的二阶统计特性提出了调度方案，该方案结合信道估计方法对多小区用户进行调度，以减轻导频污染的干扰并提高系统容量，同时增大系统吞吐率至少一倍。

4. 研究方案

1、tdd模式（优点：信道互异形）下大规模 mimo 系统的模型，从单用户 mimo系统模型出发，拓展至单小区多用户 mimo 系统模型，再拓展至多小区多用户大规模 mimo 系统模型（天线数很大，信道分布越稳定，信道间趋于渐近正交，不相关的热噪声和干扰近消失）。

2、基于导频的信道估计算法研究：最小二乘（ls）信道估计算法、最小均方误差（mmse）信道估计算法。

3、导频污染（同时服务的用户数有上限不大于用户导频长度）研究：导频污染产生原因（ tdd 系统结构的限制而导致的正交导频序列数量有限，进而导致的相邻小区用户导频序列的非正交性）、导频污染对大规模mimo系统信道估计的影响、导频偏移策略降低导频污染的影响。

5. 工作计划

第 1 周： 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第 2 周： 阅读相关资料，理解有关内容；第 3 周:翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第 4 周:大规模MIMO的系统模型研究；第 5 周:大规模MIMO的系统模型研究；第 6 周:大规模MIMO的信道估计研究；第 7 周:大规模MIMO的信道估计研究；第 8 周:导频分配算法研究设计；第 9 周:导频分配算法研究设计；第10周:仿真调试；第11周:仿真调试；第12周:进行毕业设计论文写作，接受答辩资格审查；第13周:评阅教师评阅论文；第14周:准备参加答辩。