MIMO系統(tǒng)中預編碼技術(shù)研究.pdf

1、高速發(fā)展的通信技術(shù)對信息傳輸速率和頻譜利用率提出了越來越高的要求，MIMO技術(shù)在不增加發(fā)射功率的條件下可以成倍的增加頻譜利用率，因此得到廣泛的應用。復雜的無線信道使MIMO信號的有效傳輸受到極大限制，預編碼技術(shù)能夠補償信道造成的衰落，使信號傳輸與通信信道更加匹配。設(shè)計高性能、低復雜度的預編碼矩陣成為MIMO通信技術(shù)的關(guān)鍵問題，值得關(guān)注。
　　 該論文針對MIMO系統(tǒng)的預編碼技術(shù)進行研究，根據(jù)迫零(ZF)準則、最小均方誤差(MMS

2、E)準則、最大容量準則等進行設(shè)計，力求在MIMO系統(tǒng)的誤碼性能、系統(tǒng)容量等方面做出改進。文章主要工作包括：
　　 ①從ZF準則出發(fā)，研究了信道逆轉(zhuǎn)(CI)、選擇性信道逆轉(zhuǎn)(SCI)、相關(guān)旋轉(zhuǎn)(CR)以及收發(fā)端聯(lián)合優(yōu)化的線性預編碼技術(shù)。針對ZF準則放大噪聲的缺點，設(shè)計了基于MMSE準則的SCI算法、CR算法。根據(jù)信道間的干擾信號的特點，提出了結(jié)合CR思想的收發(fā)端聯(lián)合優(yōu)化算法，并給出了信道狀態(tài)信息不完美時各個線性預編碼算法的設(shè)計方法

3、。仿真結(jié)果表明：設(shè)計算法誤碼性能具有明顯的優(yōu)勢。
　　 ②研究基于信道分解的預編碼技術(shù)，給出了奇異值分解技術(shù)(SVD)、幾何均值分解(GMD)技術(shù)和均勻信道分解(UCD)技術(shù)的設(shè)計方法。針對GMD(UCD)算法沒有利用干擾信號能量的缺點，設(shè)計了利用信道干擾信息的GMD(UCD)算法。仿真結(jié)果表明：該設(shè)計方法能夠顯著提高系統(tǒng)誤碼性能2dB左右。
　　 ③針對線性預編碼存在誤差傳輸效應和容量損失大的缺點，研究非線性Tomli

4、nson-Harashima預編碼(THP)技術(shù)。分析影響THP系統(tǒng)誤碼性能的因素，研究了三種誤碼性能改進方法：結(jié)合分集編碼技術(shù)、結(jié)合功率分配技術(shù)、結(jié)合GMD分解技術(shù)。分析影響THP系統(tǒng)容量的因素，并給出了MMSE-THP系統(tǒng)信道容量的計算方法，以及信道狀態(tài)信息不完美狀態(tài)下ZF-THP和MMSE-THP系統(tǒng)容量的計算公式。針對造成THP容量的損失原因，設(shè)計了最大容量準則下結(jié)合波束成形的MMSE-THP系統(tǒng)，并通過理論分析和仿真結(jié)果進行了