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1、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,從系統(tǒng)所支持的信息傳輸速率、頻譜利用率等各方面都獲得了極大的提升。但隨著用戶(hù)數(shù)目的增加,干擾也越來(lái)越成為影響無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)性能的一個(gè)重要的制約因素。因此,合理的干擾抑制技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。2008年,V.R.Cadambe等人提出了干擾對(duì)齊技術(shù)。因其能在抑制干擾的同時(shí),保持合理的信號(hào)自由度而受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,其基本原理是通過(guò)在發(fā)送端設(shè)計(jì)預(yù)編碼矩陣,使得在每個(gè)接收端干擾被限制到同一線(xiàn)性空間,而將剩
2、下的線(xiàn)性空間當(dāng)做期望信號(hào)空間,接收端通過(guò)迫零矩陣消除干擾。本文的主要工作從干擾對(duì)齊的可行性條件出發(fā),為了既保證干擾的消除,又能獲得更好的自由度的性能,根據(jù)干擾對(duì)齊的可行性條件,論文分析了部分干擾對(duì)齊與干擾檢測(cè)技術(shù);干擾對(duì)齊需要根據(jù)發(fā)送端信道狀態(tài)信息設(shè)計(jì)預(yù)編碼矩陣,這對(duì)發(fā)送端的信道狀態(tài)信息準(zhǔn)確性提出了極大的要求,但在時(shí)變的信道中,由于有限反饋和延遲反饋,準(zhǔn)確的發(fā)送端信道狀態(tài)信息基本是不可能獲取的。為此,論文重點(diǎn)分析了由于有限反饋和延遲反饋
3、所引起的非理想發(fā)送端信道狀態(tài)信息條件下的干擾對(duì)齊技術(shù)。
首先,論文分析了干擾對(duì)齊的基本原理、迭代干擾對(duì)齊、輪流最小值干擾對(duì)齊。無(wú)符號(hào)擴(kuò)展的干擾對(duì)齊可行性條件表明:在對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)中當(dāng)用戶(hù)數(shù)K≤(M+N)/d-1(M和N分別為收發(fā)天線(xiàn)數(shù),d為自由度)時(shí)每個(gè)接收端能完全對(duì)齊干擾,否則將會(huì)有殘留干擾存在;在非對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)中,當(dāng)∑Kk≠jdkdj>∑Kk=1dk(MK+NK-2dk)(K為用戶(hù)數(shù)目,Mk和Nk分別收發(fā)天線(xiàn)數(shù),dk為自由度)時(shí)
4、,干擾在接收端定不能完全對(duì)齊,有殘留干擾存在。根據(jù)干擾對(duì)齊可行性條件和干擾檢測(cè)方案,在存在路徑損耗的干擾信道模型下,論文設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)的部分干擾對(duì)齊技術(shù)方案,對(duì)于殘留的干擾采用干擾檢測(cè)處理。相關(guān)分析和仿真表明,部分干擾對(duì)齊干擾檢測(cè)能獲得更好的自由度性能,并且與隨機(jī)PIAID、迭代IA、Max-SINR IA相比有更好的誤符號(hào)率性能。
其次,針對(duì)由于有限反饋所帶來(lái)的非理想信道狀態(tài)信息問(wèn)題,論文首先研究了兩小區(qū)兩用戶(hù)多輸入多輸
5、出多址干擾信道模型,分析和比較了完美反饋、有限反饋條件下干擾對(duì)齊的技術(shù)實(shí)施方案,并著重分析了有限反饋引起的和速率損失以及有限反饋條件下和速率下限。研究結(jié)果表明,在有限反饋條件下,只有在反饋位寬足夠大時(shí)干擾對(duì)齊技術(shù)才能獲得優(yōu)于傳統(tǒng)的TDMA系統(tǒng)性能;反之,不準(zhǔn)確的干擾對(duì)齊會(huì)導(dǎo)致干擾對(duì)齊性能急劇惡化。其次,針對(duì)多輸入多輸出干擾信道模型,考慮信道的空間相關(guān)性和路徑的損耗,研究了動(dòng)態(tài)量化信道矩陣的有限反饋,研究結(jié)果表明,由于同時(shí)考慮了信道的相關(guān)
6、性和路徑損耗,采用動(dòng)態(tài)量化的有限反饋能改善和速率性能。
最后,針對(duì)由于延遲反饋所帶來(lái)的非理想信道狀態(tài)信息問(wèn)題,論文首先分析了塊衰落信道模型下基于迫零波束和MAT方案的干擾對(duì)齊技術(shù),給出了迫零波束和MAT方案各自的自由度。論文分析表明,塊衰落模型下采用時(shí)空干擾對(duì)齊(STIA)技術(shù)在發(fā)送天線(xiàn)數(shù)M=2,用戶(hù)數(shù)K=3,延遲率0≤γ≤1/3時(shí)仍能獲得與迫零波束相當(dāng)?shù)?個(gè)自由度。論文在分析適用于塊衰落信道模型的時(shí)空干擾對(duì)齊技術(shù)的基礎(chǔ)上
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