MIMO中繼系統(tǒng)收發(fā)處理技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）中繼技術(shù)結(jié)合了MIMO技術(shù)和中繼技術(shù)的優(yōu)點，為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和空間分集增益的同時，還能利用中繼技術(shù)提高無線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍和通信傳輸?shù)目煽啃浴Ｊ瞻l(fā)處理技術(shù)是進一步提高MIMO中繼系統(tǒng)性能的重要手段，因而受到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。在MIMO中繼系統(tǒng)中，收發(fā)處理設(shè)計不僅包括了信號發(fā)射端的預(yù)編碼設(shè)計和接收端的檢測矩陣設(shè)計，還包括了中繼的預(yù)編碼設(shè)計，在M

2、IMO多用戶中繼系統(tǒng)中，除了噪聲干擾，還存在著用戶間的干擾，同時拓撲結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜，這些因素使得收發(fā)處理設(shè)計更具有挑戰(zhàn)性。本文主要針對MIMO多用戶單向中繼下行系統(tǒng)和多用戶對雙向中繼系統(tǒng)進行了收發(fā)處理技術(shù)研究:
　　針對MIMO多用戶單向中繼下行系統(tǒng)，傳統(tǒng)的應(yīng)用于中繼處的塊對角化算法雖然能完全消除用戶間干擾，但由于該算法未考慮噪聲對系統(tǒng)的影響導(dǎo)致誤碼率在低信噪比區(qū)域較高。為了降低信噪比區(qū)域的誤碼率，本文同時考慮用戶間干擾和噪聲的

3、影響，提出了一種基于正則塊對角化的迭代收發(fā)處理設(shè)計。首先將中繼預(yù)編碼矩陣分解為兩部分:第一部分可視為基站-中繼鏈路的檢測矩陣，并與基站預(yù)編碼矩陣進行基于反注水功率分配算法的聯(lián)合收發(fā)處理設(shè)計;第二部分可視為中繼-多用戶鏈路的預(yù)編碼矩陣，在中繼-多用戶鏈路中，先在中繼處利用正則塊對角化算法抑制用戶間干擾和噪聲，再聯(lián)合用戶檢測矩陣和中繼預(yù)編碼矩陣進行迭代收發(fā)處理。仿真結(jié)果表明，和已有算法相比，本文所提算法在低信噪比區(qū)域能獲得較好的誤碼率性能，

4、且可以快速收斂。
　　針對MIMO多用戶對雙向中繼系統(tǒng)的收發(fā)處理技術(shù)研究，由于現(xiàn)有收發(fā)處理的算法中每個節(jié)點需要知道所有的信道狀態(tài)信息且對用戶的預(yù)編碼矩陣設(shè)計時需要對所有用戶聯(lián)合迭代求解，這樣會導(dǎo)致反饋開銷大和計算復(fù)雜度過高。本文提出了一種低開銷、低復(fù)雜度的聯(lián)合用戶預(yù)編碼矩陣、中繼預(yù)編碼矩陣和用戶檢測矩陣的迭代收發(fā)處理。首先本文在中繼處使用塊對角化分解將多用戶對中繼系統(tǒng)的收發(fā)處理設(shè)計問題分解為多個單用戶對雙向中繼的收發(fā)處理設(shè)計子問題