多天線MIMO預編碼傳輸技術(shù)的研究.pdf

1、多輸入多輸出技術(shù)（MIMO）是一種收發(fā)兩端采用多天線傳輸?shù)囊环N技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的單發(fā)單收系統(tǒng)來說，具有更高的系統(tǒng)容量等優(yōu)良特性，因此成為未來高速率傳輸?shù)囊苿油ㄐ胖凶罹吒偁幜Φ募夹g(shù)之一。隨著通信體制的發(fā)展與硬件設(shè)備的更新，系統(tǒng)可以通過一定的開銷使發(fā)送端獲得用于傳輸?shù)男诺佬畔?，如：在頻分復用（FDD）系統(tǒng)中，發(fā)送端可以通過接收端反饋而獲得信道狀態(tài)信息；在時分復用（TDD）系統(tǒng)中，發(fā)送端通過下行信道與上行信道所具有的互易性而獲得信道狀態(tài)信息。

2、在發(fā)送端進行預編碼設(shè)計可以帶來以下好處，一方面，發(fā)端進行預編碼可以有效的避免誤碼擴散；另一方面，系統(tǒng)進行預編碼也可以大大的降低接收機的復雜度。這樣，如何設(shè)計MIMO預編碼來提高系統(tǒng)的頻譜效率或者獲得更佳的誤碼性能成為現(xiàn)在通信領(lǐng)域中研究的熱點問題。 本文在分別對單用戶MIMO預編碼系統(tǒng)與多用戶MIMO預編碼系統(tǒng)進行介紹的基礎(chǔ)上，提出了一種新穎的適用于單用戶MIMO-THP系統(tǒng)的功率分配算法。在傳統(tǒng)的單用戶MIMO-THP系統(tǒng)中，利

3、用矩陣分解將MIMO系統(tǒng)劃分為多個獨立并行的子信道。這些并行子信道之間的信道衰落差異不同，帶來的性能損失也不相同。系統(tǒng)總體的性能又是由性能最差的子信道決定，因此，我們首先引入功率分配矩陣，在不改變發(fā)送總功率的情況下，來降低子信道之間的性能差異，提升系統(tǒng)總體性能。其次，在計算功率分配矩陣的過程中，我們考慮了THP算法中求模操作帶來的預編碼損失。這樣計算的發(fā)送功率更加精確，性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的MIMO-THP系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。最終，通

4、過用指數(shù)函數(shù)對互補誤差函數(shù)進行近似，得到了發(fā)送功率分配矩陣的閉式解。在對實際應(yīng)用環(huán)境進行考慮的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用在更廣泛的移動通信下行廣播鏈路中的多用戶MIMO-THP收發(fā)系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計算法。在本算法中，首先給出了迫零（ZF）準則和最小均方誤差（MMSE）準則下用戶信干噪比（SINR）的統(tǒng)一表達式。根據(jù)這個統(tǒng)一的SINR表達式，我們得到了總功率約束下的最小誤比特率算法。其次，將預編碼損失因素考慮進來，系統(tǒng)性能獲得了一定的提升，最后分析排序