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优化GA算法在毫米波MIMO系统混合预编码中的应用

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1.1毫米波通信技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.2多输入多输出系统优势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.3混合预编码技术的重要性探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1毫米波MIMO混合预编码方法综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2遗传算法在信号处理优化中的应用回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.3相关技术研究进展梳理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1毫米波MIMO系统模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.1信道模型及其特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1.2系统模型数学描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2混合预编码基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.1线性预编码技术阐述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.2非线性预编码技术介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.3混合预编码结构优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3遗传算法基本理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.1遗传算法思想来源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.2主要操作算子定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3.3遗传算法关键参数分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

基于遗传算法的混合预编码优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1优化目标与性能指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.1误码率性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1.2总速率最大化目标设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1.3其他关键性能考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2遗传算法优化混合预编码模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.2.1编码策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.2遗传算子自适应调整策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.2.3参数初始化方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.3算法流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3.1算法主要步骤描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3.2终止条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

仿真验证与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.1仿真环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.1.1硬件平台与软件工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.1.2