多用戶MIMO系統(tǒng)中預(yù)編碼和干擾對(duì)齊技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出（Multiple-input multiple output，MIMO）技術(shù)因其在不增加帶寬和發(fā)送功率下，可有效地提高無線通信的系統(tǒng)容量，而成為當(dāng)下無線通信研究熱點(diǎn)，且隨著無線通信需要的變化，MIMO技術(shù)已由單用戶向多用戶發(fā)展。在多用戶MIMO通信系統(tǒng)中，多用戶干擾惡化了通信質(zhì)量，嚴(yán)重地限制了系統(tǒng)容量。預(yù)編碼技術(shù)作為提升無線通信性能的有效手段也被應(yīng)用到了多用戶干擾消除當(dāng)中，通過在發(fā)端對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)多用戶干擾的消除

2、。近來，一種干擾對(duì)齊的新方案被提出，干擾對(duì)齊考慮將多用戶干擾進(jìn)行干擾重疊處理，以實(shí)現(xiàn)期望信號(hào)與干擾信號(hào)的空間隔離，從而獲取信道容量的提升，為多用戶干擾消除提供了一個(gè)新的思路。
　　論文從多用戶MIMO系統(tǒng)的信道模型入手，關(guān)注了多用戶干擾消除技術(shù)，著重對(duì)多用戶MIMO廣播信道下的預(yù)編碼技術(shù)和多用戶MIMO干擾信道下的分布式干擾對(duì)齊技術(shù)進(jìn)行了研究。具體的工作如下：
　?、俜謩e從線性預(yù)編碼和非線性預(yù)編碼兩方面總結(jié)分析了多用戶 MI

3、MO系統(tǒng)下的預(yù)編碼技術(shù)，并通過仿真驗(yàn)證了線性預(yù)編碼技術(shù)雖系統(tǒng)容量性能不及非線性預(yù)編碼，但線性預(yù)編碼技術(shù)因具有較低的運(yùn)算復(fù)雜度而更適用于實(shí)際的無線通信系統(tǒng)。
　?、谟捎趥鹘y(tǒng)的塊對(duì)角化算法因使用奇異值分解多用戶信道求解無干擾的零空間而造成計(jì)算復(fù)雜度高的問題，提出結(jié)合矩陣偽逆和正交分解代替復(fù)雜的奇異值分解實(shí)現(xiàn)信道的塊對(duì)角化，并利用LDLH分解進(jìn)行等效信道的優(yōu)化處理。通過仿真驗(yàn)證了論文提出的改進(jìn)方案在保證系統(tǒng)誤碼率的情況下降低了塊對(duì)角化預(yù)

4、編碼算法的計(jì)算復(fù)雜度，并在相同天線配置下獲取了與塊對(duì)角化算法幾乎相同的系統(tǒng)容量性能。
　?、蹖?duì)分布式干擾對(duì)齊技術(shù)在多種最優(yōu)化約束準(zhǔn)則下的性能進(jìn)行了分析，在結(jié)合最大化和速率的條件下，使用滿秩約束有用信號(hào)子空間和最小化干擾信號(hào)子空間的秩的方式進(jìn)行干擾對(duì)齊，實(shí)現(xiàn)了秩約束干擾對(duì)齊算法。在不同的天線數(shù)配置下對(duì)比分析了最小剩余干擾算法和最大信干噪比干擾算法。仿真結(jié)果表明，在天線數(shù)配置和用戶數(shù)滿足K