无线通信技术因为其成本较低和使用、部署简单方便的特点在人们的生活、工作中有了越来越重要的地位。目前普遍使用的无线终端的工作频段都在微波频段,主要是2.4G和5G频段,这些频段可用带宽小。相反的,随着各类无线终端设备数量的大量增加,现有的无线通信网络的数据传输速率无法满足庞大用户群体日益增加的高传输速率需求,现阶段用户追求的传输速率高达多个Gbps。鉴于2.4G和5G频段频谱资源的不足,可用带宽少,因此开发新的频段势在必行,而毫米波段因为具有更大带宽,正受到越来越多的关注。毫米波因为其频谱特性,在传播过程中有很大的损耗,因此需要使用波束成形技术,将复用增益、分集增益、天线增益、阵列增益以及干扰消除等进行结合,进一步增加通信链路的容量。在IEEE802.11ad等毫米波通信系统中,普遍采用了混合波束赋形技术,即通过阵列天线波束成形而获得的天线增益和阵列增益,有效补偿毫米波频段过大的路径损耗和穿透损耗,将数字波束成形和模拟波束成形进行级联,进一步充分利用其复用增益和分集增益。论文重点围绕IEEE802.11ad标准的波束训练流程,详细地说明了毫米波通信系统中所采用的扇区级扫描和波束优化过程,并分析了每个阶段中收发端的天线波束状态。然后对IEEE802.11ad进行了链路级仿真,搭建了仿真平台,并给出了仿真曲线进行校准。针对混合波束赋形接收端反馈开销过大的问题,论文给了一种适用于IEEE802.11ad波束成形训练反馈设计方案,以有效满足毫米波通信系统波束赋形训练要求。在毫米波无线通信系统中很容易配置使用更多天线单元,而天线数量的增多意味着仍然使用传统的数字波束成形技术在成本和复杂度上变得无法接受。论文围绕低复杂度的部分连接架构,研究了射频链路数与能效和谱效的关系,重点研究在保证增益的前提下最优的射频链路数。论文首先分析了部分连接架构下,能效、谱效和射频链路数之间的关系,然后证明了在考虑链路器件功率的前提下,存在一个最佳功率点,也就是绿点(Green Point)。其次分析了给定谱效的条件下,链路数对能效的影响,分析表明,当谱效确定时,存在一个最优的射频链路数,可以使系统获得最佳的能效。最后分析了最优能效和射频链路数的关系。论文分析结果表明,当射频链路数和每个子阵列天线数不相关时,最优能效随着射频链路数单调递增。