多用戶記憶MIMO系統(tǒng)容量與聯(lián)合收發(fā)波束形成研究.pdf

1、隨著無線通信需求的快速增長,當前容量有限的單天線收發(fā)無線通信系統(tǒng)正面臨著嚴峻的考驗,必須進一步提高當前無線通信系統(tǒng)的頻譜利用效率和通信的質(zhì)量.MIMO無線通信系統(tǒng)(后簡稱為MIMO系統(tǒng),并特指單用戶無記憶MIMO系統(tǒng))為拓寬這個瓶頸、解決這個挑戰(zhàn)提供了新的思路和方法.該文首先考慮記憶MIMO系統(tǒng)與多用戶記憶MIMO系統(tǒng)的互信息容量,然后考慮在前述干擾系統(tǒng)中(部分)利用ISI和抗CCI的技術(shù)——(空時)波束形成.由于MIMO系統(tǒng)與傳統(tǒng)陣列

2、系統(tǒng)的差異,MIMO系統(tǒng)波束形成概念也與傳統(tǒng)波束形成的概念存在很大的不同,MIMO系統(tǒng)波束形成不再是傳統(tǒng)意義的實際空間上的波束形成,而是抽象的矩陣空間波束形成.該文的主要創(chuàng)新工作在于:一.針對分塊瑞利衰落記憶MIMO系統(tǒng),在不同記憶成分具有獨立的高斯統(tǒng)計特性時,利用矩陣理論和多元統(tǒng)計知識,獲得系統(tǒng)互信息容量的隨機表達式.二.針對分塊瑞利衰落多用戶記憶MIMO系統(tǒng),在不同用戶間的不同記憶成分有獨立的高斯統(tǒng)計特性時,利用優(yōu)化理論、多元統(tǒng)計理

3、論、矩陣理論和群論,獲得整個系統(tǒng)在不同信干噪比矩陣下全系統(tǒng)中每個用戶所需要選擇的優(yōu)化(對全系統(tǒng)優(yōu)化,并非對個體本身優(yōu)化)發(fā)射方式的判決策略.三.針對記憶MIMO系統(tǒng)、多用戶MIMO系統(tǒng)和多用戶記憶MIMO系統(tǒng)不同的干擾特性,引入了具有很強抗干擾能力的聯(lián)合收發(fā)最大比波束形成,得到系統(tǒng)的聯(lián)合收發(fā)最大比波束形成的閉式解或數(shù)值解.四.針對多用戶MIMO系統(tǒng)考慮了對算法復(fù)雜度要求較高但不需要估計信道衰落幅度的聯(lián)合收發(fā)等增益波束形成.五.考慮到MI