多用户多输入多输出系统反馈预编码技术的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pgzwoaini1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MIMO(Multi-Input Multi-Output,多输入多输出)技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线的无线通信传输技术。MIMO技术实质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益,目前针对MIMO信道所进行的研究也主要围绕这两个方面。空间复用技术可以大大提高信道容量,而空间分集则可以提高信道的可靠性,降低信道误码率。根据发射端是否能够从接收端获得信道状态信息,MIMO通信系统可分为闭环MIMO及开环MIMO。近年来的研究结果表明,与开环MIMO系统相比,闭环MIMO的系统性能,包括系统容量、信噪比、误码率等都能够得到改善。当发射端不知道衰落信道的信道状态信息(CSI)时,发射端需要使用二维空时编码以保证各信道具有良好的性能。而当发射端获得理想信道信息时,通过预编码,MIMO信道可被等价分解为多个SISO信道,降低各种处理复杂度。信道状态信息也使得多用户分集变为可能。伴随信道状态信息,发射端能进行有效的活动用户选择及路由选择。信道信息的获取还能显著增加系统区域容量以及总容量。本文介绍了开环MIMO平坦衰落信道下的信号检测技术,主要包括空时编码系统和空分复用系统中的信号检测技术。而后,进一步介绍了闭环系统的相关准则和反馈方式。分析了单用户MIMO预编码技术,对预编码系统的模型和原理进行了详细的研究。讨论了基于迫零、MMSE、SVD的线性预编码准则,为了减小系统预编码所需的反馈开销,引入具有有限比特反馈的预编码设计的概念。随后对相关的预编码选取准则及设计方法进行了分析,并通过计算机仿真实验给出具体的性能指标。为了解决矩阵反馈复杂度高且开销大的特点,提出了一种基于householder变换的迭代计算和重建方法。这一方法可有效的把矩阵的反馈转化为向量反馈,简化了反馈过程。另外在多用户的环境下,对多用户MIMO系统下行链路的预编码方法进行了详细的研究,给出了系统的分析模型。提出了多用户MIMO系统与单用户MIMO系统之间的异同,其中CCI(共信道干扰)的引入是影响多用户系统性能的重要因素。随后,给出了多用户预编码的两种编码准则:迫零(ZF)和信泄噪比(SLNR)准则。针对用户接收机设计复杂度高且不易实现的问题,提出一种改进方案,在简化接收机的同时可以获得更好的系统性能。该方案利用维纳滤波的预处理方法,在发送端对发送数据进行预处理,把各用户接收机的计算任务集中于发送端。该方案中各移动用户接收机不需要预先得到其他用户的信道信息,降低了用户接收机的复杂度,有利于提高用户终端设备的高效节能和便携等特性。仿真结果表明,与现有的方法相比此方法能有效改善系统的误码性能,并获得更大的信噪比增益。
其他文献
随着网络和多媒体技术的快速发展,作为版权保护有效手段的数字水印技术引起了越来越多人的关注。鉴于小波发展的日益成熟以及在数字图像处理方面的优越性,本文对基于小波变换
随着便携式终端设备的迅猛增多,视频、语音等多媒体业务的发展,无线通信带宽需求的不断增长和无线网络有限的资源供应成为主要的矛盾。如何提高有限频谱的利用率是研究的重要
认知无线电技术已经成为解决现有频谱资源短缺的一种非常有前景的技术。它能够感知外界环境,通过实时改变某些操作参数,使其内部状态适应接收到的无线信号的统计性变化,从而
现代短波通信以其成本低、架设灵活、抗毁能力强、通信距离远等优点,越来越得到人们的重视。目前,短波通信发展的趋势是在保证数据传输可靠性的前提下不断提高数据传输速率。
频率资源严重不足与高速可靠的信息传输存在着日益突出的矛盾,如何提高数字通信频谱利用效率正是当前数字通信领域研究的热点。超窄带(UNB:Ultra Narrow Band)通信是一种可以提供
容迟移动传感器网络是一种特殊的无线通信网络,因其节点数量巨大、成本低廉,可以快速部署,且不依赖于任何固定设施,能够准确和全面地在多种场合下采集信息,从而改变人与自然
端到端(Device to Device,D2D)通信是下一代无线通信的关键技术之一,与传统蜂窝网络通信通过基站转发实现用户间通信不同,D2D通信在收发用户间使用直传链路,是一种高频谱效率
视频图像中的运动目标跟踪技术是智能视频监控系统的关键技术之一,在军事和民用中都有着广泛的应用。在跟踪过程中,运动目标的形状和大小会发生变化,同时图像往往会受到色彩
扩频通信是当前信息领域迅猛发展的一门前沿技术。它从军事通信开始,现已深入到导航、测量、遥控等多个技术领域,正迅速地向个人通信和计算机通信渗透。它是21世纪国际信息处
随着计算机和图像处理的迅速发展,各种数字式的设备是发展的方向和潮流。目前,颜色测量大部分是基于分光光度计进行的,但是其存在一些局限性。因此,研究一种利用图像处理技术进行