MIMO通信中的預(yù)編碼技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代無線通信對數(shù)據(jù)傳輸速率提出了越來越高的要求，這促進(jìn)了新型和復(fù)雜的信號處理技術(shù)的研究和應(yīng)用。預(yù)編碼技術(shù)就是一種在發(fā)射端利用信道狀態(tài)信息對發(fā)送符號進(jìn)行預(yù)處理，以提高系統(tǒng)容量或降低系統(tǒng)誤碼率為目的的信號處理技術(shù)。目前，預(yù)編碼技術(shù)己成為IEEE 802.16e標(biāo)準(zhǔn)的一部分，在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中也使用了基于預(yù)編碼技術(shù)的波束成形方法。 MIMO通信系統(tǒng)的信道容量與發(fā)射端和接收端的最小天線數(shù)成正比關(guān)系，這使得MIMO成為B3G技術(shù)中最有前途的

2、技術(shù)之一。在MIMO系統(tǒng)中，空時分組碼與空間復(fù)用碼是兩類主要的技術(shù)：前者通過提高系統(tǒng)的分集增益，提高系統(tǒng)的傳輸可靠性；而后者通過提高系統(tǒng)的復(fù)用增益，提高系統(tǒng)的傳輸效率。 對以上兩種不同的MIMO應(yīng)用技術(shù)，MIMO預(yù)編碼的方式也不相同。根據(jù)結(jié)合空間編碼的方式，它可分為聯(lián)合空時分組碼的預(yù)編碼與聯(lián)合空間復(fù)用碼的預(yù)編碼。而根據(jù)分解MIMO信道矩陣的特點(diǎn)，預(yù)編碼又可分為基于MIMO信道SVD分解的預(yù)編碼技術(shù)與基于MIMO信道GMD分解的預(yù)

3、編碼技術(shù)。同時，隨著頻譜資源的日益寶貴，基于信道統(tǒng)計(jì)信息的預(yù)編碼技術(shù)也發(fā)展起來，特別是關(guān)于反饋碼本的預(yù)編碼更是目前MIMO預(yù)編碼技術(shù)研究的重點(diǎn)。 本論文的具體工作和創(chuàng)新點(diǎn)概括如下： 第一章介紹論文的背景。 第二章簡單介紹了MIMO系統(tǒng)的信道模型、系統(tǒng)容量、空時分組碼與空間復(fù)用碼的基礎(chǔ)內(nèi)容，為介紹MIMO預(yù)編碼技術(shù)打下基礎(chǔ)。 第三章總結(jié)了目前國內(nèi)外的各種MIMO的預(yù)編碼技術(shù)，并詳細(xì)的分析介紹了目前應(yīng)用廣泛的

4、SVD預(yù)編碼與GMD預(yù)編碼。通過對容量和誤碼性能的比較，得出GMD預(yù)編碼性能好于SVD預(yù)編碼的結(jié)論。 第四章首先介紹了目前各種基于碼本設(shè)計(jì)的預(yù)編碼，然后在前人的基礎(chǔ)上，提出了本論文的創(chuàng)新點(diǎn)--基于GMD預(yù)編碼的雙碼本設(shè)計(jì)方法。最后在給出詳細(xì)理論分析的之后，又通過Matlab軟件仿真驗(yàn)證了此方法對于空間信道秩為3，碼本B的反饋量為5比特時，它的誤碼率與反饋全部信道狀態(tài)信息的GMD預(yù)編碼的誤碼率相差不到1dB。 第五章對多用