無線通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出技術(shù)研究.pdf

1、東南大學博士學位論文無線通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出技術(shù)研究姓名：姚冰心申請學位級別：博士專業(yè)：信號與信息處理指導教師：胡愛群20090301東南大學博十論文究成果。在研究了多用戶選擇算法的基礎(chǔ)上，針對MUMIMO系統(tǒng)的分組調(diào)度(Gs)過程，提出了一種低復雜度的分組調(diào)度算法。該分組調(diào)度算法的基礎(chǔ)是一種基于用戶的方向向量的價值因子。計算機仿真結(jié)果顯示該價值因子在統(tǒng)計意義上和分組容量具有一致性。本文給出了兩種不同的分組調(diào)度策略，通過使用該價值因

2、子，避免了在調(diào)度過程中反復計算信道容量，將分組調(diào)度算法的乘法運算量降低到了激活用戶數(shù)量的平方倍。這兩種分組調(diào)度算法和具體的多用戶預(yù)處理方法無關(guān)，可以和多種預(yù)處理方法共同使用。通過計算機仿真，驗證和分析了算法的性能。仿真結(jié)果顯示，對于一個4天線的基站，當系統(tǒng)中有40個激活用戶和lO個可用時隙時，通過分組調(diào)度，可以將迫零預(yù)處理后的系統(tǒng)平均容量提高4bits／Hz以上。在研究了多用戶系統(tǒng)的空分多址技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對多用戶MIMO系統(tǒng)的下行鏈路

3、，提出了一種基于子空間分解的預(yù)處理方法。通過對信道矩陣進行奇異值分解，得到了一個特殊子空問的一組基矩陣。分析信道反轉(zhuǎn)(CI)方法和規(guī)則化反轉(zhuǎn)(RCI)方法后，可以發(fā)現(xiàn)，這兩種方法所采用的預(yù)編碼矩陣均是這些基矩陣的加權(quán)和?；谧畲笃骄诺廊萘繙蕜t，本文在發(fā)射功率約束條件下給出了這個子空間上的最佳預(yù)編碼矩陣的優(yōu)化方法。計算機仿真結(jié)果顯示，本文提出的方法相對于CI和RCI算法，有效提升了系統(tǒng)的平均信道容量和中斷容量，并且能夠更好的處理遠近效應(yīng)

4、問題。在研究了迫零算法性能退化的根源后，本文提出了一種基于干擾圖樣的預(yù)編碼矩陣的生成方法(PBIF)。該方法可以將下行多用戶MIMO信道分解為多個帶有特定的多用戶間干擾的單用戶信道。通過在編碼過程中增加可以控制的多用戶干擾，提高了每個用戶的預(yù)編碼向量的生成空間的維數(shù)。本文給出了一種特殊的干擾圖樣以及相應(yīng)的顯式參數(shù)優(yōu)化方法。通過計算機仿真，在4天線場景下，分析了該預(yù)編碼器的性能。結(jié)果顯示，相對于線性迫零類算法，本文提出的預(yù)編碼方法可以有效