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基于去蜂窝毫米波MIMO的通感一体化混合波束设计

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1背景介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3文章结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

基于去蜂窝毫米波MIMO的通感一体化混合波束设计理论基础．．．．5

2.1毫米波通信技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2波束成形技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3通感一体化概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.4去蜂窝技术背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.5MIMO技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

基于去蜂窝毫米波MIMO的通感一体化混合波束设计方法．．．．．．．13

3.1方法概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2基于去蜂窝毫米波MIMO系统模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3通感一体化信号传输机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.4混合波束设计策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.5实验验证与仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.1实验结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.2讨论与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.3关键技术挑战及未来研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.1主要结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.2创新点总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.3研究局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.4后续研究计划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

1.内容概要

本研究旨在探讨基于去蜂窝毫米波多输入多输出（MIMO）技术的通感一体化混合波束设计方法。随着5G和6G通信网络的发展，毫米波频段因其大带宽特性而被广泛应用于新一代无线通信系统中。然而，毫米波信号在传播过程中容易受到天气条件、地形障碍以及干扰的影响，导致信号质量下降。因此，开发有效的毫米波通信技术以提高数据传输效率和可靠性至关重要。

本文首先介绍了毫米波通信的基本原理及其在无线通信中的应用价值。接着，详细分析了去蜂窝毫米波通信系统中MIMO技术的优势与挑战，并对当前相关研究进行了综述。随后，本文提出了基于去蜂窝毫米波MIMO的通感一体化混合波束设计方法，该方法结合了毫米波通信的高带宽特性与通感一体化的先进理念，旨在实现更高效率的数据传输和更精确的空间定位。本文讨论了该设计方案的应用前景，并指出了未来研究方向。

通过本研究，我们希望为去蜂窝毫米波通信领域提供一种创新的解决方案，从而推动该技术在实际应用中的发展和进步。

1.1背景介绍

随着5G技术的飞速发展，毫米波通信以其高频谱利用率和低空口时延的特性成为了新一代移动通信的关键技术之一。然而，毫米波在穿透建筑物时的衰减严重限制了其通信距离。为了解决这一问题，同时保持高频段的通信速率优势，通感一体化技术应运而生。

通感一体化技术旨在实现无线通信与雷达探测功能的融合，使系统能够同时进行信号传输和目标检测。在这种技术中，天线不仅用于信号传输，还集成了雷达功能，通过电磁波的反射特性来实现对周围环境的感知。

混合波束设计作为通感一体化技术中的核心