MIMO系統(tǒng)下行波束成型技術研究.pdf

1、多入多出(MIMO)技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動通信系統(tǒng)物理層的關鍵技術，它在下行鏈路中的發(fā)送、接收技術是本文研究的主要問題。本文從系統(tǒng)可實現(xiàn)角度出發(fā)，聚焦于有限反饋的多用戶MIMO系統(tǒng)的研究。 本文首先介紹了MIMO系統(tǒng)信道容量，下行空時編碼技術，還對Bell實驗室著名的V-BLAST系統(tǒng)各種接收檢測算法進行了仿真比較分析，包括ZF、ZF-OSIC、QR-SIC、MMSE以及MM

2、SE-OSIC。仿真結果表明MMSE-OSIC算法明顯優(yōu)于其它算法，而排序串行干擾消除ZF算法則略優(yōu)于OR串行干擾消除算法。 然后本文重點討論了MIMO系統(tǒng)中的波束成型技術。波束成型也稱為波束賦形，源于智能天線的波束成型技術具有提高信噪比，增加系統(tǒng)容量等優(yōu)點。本文深入分析了迫零算法(ZF)、塊對角化算法(BD)以及機會波束成型(RBF)等技術。在發(fā)送端完全知道信息狀態(tài)信息(CSI)情況下，迫零算法和塊對角化算法能夠消除用戶間的干

3、擾，以進行空分復用，仿真分析證明，塊對角化算法在多用戶情況下能夠消除用戶間的多址干擾，提高系統(tǒng)吞吐量。下行的機會波束成型利用用戶信道彼此獨立隨機衰落的特點，可獲得較高的系統(tǒng)吞吐率和用戶公平度。仿真分析得出，在用戶數(shù)較大時，其性能接近于基站端完全已知CSI的塊對角化算法。 最后本文針對機會波束成型在小用戶MIMO信道下性能差的缺點，設計了一種基于空間子信道選擇的多波束機會波束成型方法，該方案能夠在小用戶系統(tǒng)改造成為大用戶系統(tǒng)，增加