MU-MIMO系統(tǒng)預(yù)編碼關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在多用戶MIMO系統(tǒng)中，系統(tǒng)的容量與用戶的數(shù)目成線性關(guān)系，這在理論上為MIMO系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向，同時(shí)引入了一個(gè)不可避免的難題，多用戶之間的干擾消除。通常學(xué)術(shù)界認(rèn)為，多用戶預(yù)編碼技術(shù)是解決這一問題的最佳途徑，但這一技術(shù)嚴(yán)重依賴于發(fā)射端信道信息的準(zhǔn)確性。由于理想的信道信息在實(shí)際系統(tǒng)中很難得到，因此本文重點(diǎn)關(guān)注在MU-MIMO下行鏈路中基于部分信道信息的預(yù)編碼技術(shù)研究，其中又可以進(jìn)一步分為兩部分，一是基于動態(tài)CSIT模型的魯棒預(yù)編碼器研究

2、，另一部分是MISO系統(tǒng)有限反饋機(jī)制的性能分析。
　　 由于發(fā)射端獲得的信道信息對預(yù)編碼系統(tǒng)的性能有重要影響，因此，本文首先研究了動態(tài)CSIT模型。研究工作考慮在如下的情形中進(jìn)行，發(fā)射端通過零誤差的反饋鏈路獲得信道信息，反饋鏈路具有固定的反饋時(shí)延，用戶接收端具有一定的移動速度，并且信道的統(tǒng)計(jì)信息可以由訓(xùn)練序列得到。因?yàn)樾诺雷兓跁r(shí)間和空間上都有相關(guān)性，所以可以通過MMSE估計(jì)理論，利用過去某個(gè)時(shí)刻的信道信息和信道的統(tǒng)計(jì)信息來聯(lián)合

3、估計(jì)當(dāng)前的信道信息，得到部分信道狀態(tài)信息，即引入信道的不確定性因素。
　　 傳統(tǒng)的預(yù)編碼都是基于發(fā)射端可以獲得完整的信道信息的，這在實(shí)際系統(tǒng)中比較難實(shí)現(xiàn)?；趧討B(tài)CSIT獲得的部分信道信息，本文深入研究了不同的預(yù)編碼機(jī)制，包括線性迫零預(yù)編碼、線性MMSE預(yù)編碼和非線性THP預(yù)編碼。通過拉格朗日乘數(shù)法，推導(dǎo)得到了相應(yīng)的魯棒預(yù)編碼的閉式表達(dá)式，仿真結(jié)果表明魯棒預(yù)編碼的性能與反饋時(shí)延和用戶的速度有密切關(guān)系，當(dāng)反饋時(shí)延或者用戶速度增大時(shí)

4、，魯棒系統(tǒng)的BER性能會下降，這與直觀理解是一致的。
　　 另一種比較實(shí)用的消除多用戶干擾提高系統(tǒng)吞吐量的方法是采用有限反饋機(jī)制。在近十年內(nèi)，有限反饋取得了許多重大成果，并在商用通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。本文采用矩母函數(shù)方法進(jìn)行了多輸入單輸出有限反饋系統(tǒng)誤符號率分析研究。有限反饋性能分析對于碼本設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義，由于受多方面的因素影響，很難得到誤符號率表達(dá)式的閉式解，因此，對于誤符號率下邊界研究分析是有價(jià)值的。利用接收信噪比矩母函數(shù)和