基于Simulink的QSHB和HBPS算法在混合MIMO波束成形中的仿真研究

简介：
本研究利用Simulink平台，对比分析了QSHB与HBPS两种算法在混合MIMO系统波束成形中的性能表现，为该领域提供了有价值的仿真数据。 一、前言 本例展示了多输入多输出（MIMO）无线通信系统的Simulink模型。该系统利用混合波束成形技术来提升数据吞吐量。 二、介绍 5G及其他现代无线通信系统广泛采用MIMO波束成形技术，以增强信噪比（SNR）并实现空间复用，在散射体丰富的环境中提高数据传输速率。在这种环境下，发射天线与接收天线之间可能不存在直接视线路径。为了获得更高的吞吐量，MIMO波束成形在发送端进行预编码，并在接收端完成组合操作以提升信噪比和独立的空间通道性能。 全数字波束成形需要为每个天线配备专用的射频到基带链路，导致整体硬件成本高昂且功耗较大。作为解决方案，提出了混合MIMO波束成形技术，在该方案中使用较少数量的RF至基带转换路径，并在无线电频率部分实现预编码和组合操作的一部分。 通过合理选择预编码与组合权重值，混合波束成形可以达到类似全数字方式的效果。本例介绍了一个包含两种不同算法（量化稀疏混合波束成形QSHB及带有峰值搜索功能的混合波束成形HBPS）的Simulink模型来展示这种技术的应用情况。