通信领域无蜂窝大规模MIMO系统中I/Q不平衡补偿技术：上行传输性能优化与频谱效率提升研究（含详细代码及解释）

内容概要：该论文探讨了在无蜂窝大规模多输入多输出（MIMO）通信系统中，上行传输过程中存在的同相/正交相位不平衡（IQI）问题及其补偿方法。系统假设接入点（APs）和用户均配备多天线，分析了IQI对系统性能的影响，并提出了一种高效的IQI补偿方案。论文推导了最小均方误差（MMSE）估计和用户可达频谱效率（SE）的解析表达式，比较了补偿前后的性能差异。此外，通过分析AP数量趋近无穷时的渐近性能，发现完美I/Q匹配时SE可无限增长，而存在IQI时性能会饱和。提出的补偿技术仅需估计IQI系数，即可显著提升系统性能。 适合人群：通信工程领域的研究人员、研究生以及对无线通信系统特别是大规模MIMO技术感兴趣的工程师。 使用场景及目标：①理解无蜂窝大规模MIMO系统中IQI的影响；②掌握基于MMSE的IQI补偿算法的设计与实现；③评估不同条件下（如AP数量、IQI系数估计误差等）系统性能的变化趋势；④探索6G通信系统中超密集网络下的硬件成本与性能优化。 其他说明：此资源不仅提供了理论分析，还包括详细的Python代码实现，涵盖了从环境设置、信道模型生成、IQI应用、MMSE估计与补偿到频谱效率计算等各个环节。通过代码复现，可以直观地看到补偿技术的效果，并为进一步研究提供了基础。同时，论文还指出了未来的研究方向，如动态IQI跟踪、多频段扩展以及联合预编码设计等。