多天線MIMO預(yù)編碼傳輸技術(shù)的研究.pdf

1、多輸入多輸出技術(shù)（MIMO）是一種收發(fā)兩端采用多天線傳輸?shù)囊环N技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的單發(fā)單收系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有更高的系統(tǒng)容量等優(yōu)良特性，因此成為未來(lái)高速率傳輸?shù)囊苿?dòng)通信中最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。隨著通信體制的發(fā)展與硬件設(shè)備的更新，系統(tǒng)可以通過(guò)一定的開(kāi)銷(xiāo)使發(fā)送端獲得用于傳輸?shù)男诺佬畔?，如：在頻分復(fù)用（FDD）系統(tǒng)中，發(fā)送端可以通過(guò)接收端反饋而獲得信道狀態(tài)信息；在時(shí)分復(fù)用（TDD）系統(tǒng)中，發(fā)送端通過(guò)下行信道與上行信道所具有的互易性而獲得信道狀態(tài)信息。

2、在發(fā)送端進(jìn)行預(yù)編碼設(shè)計(jì)可以帶來(lái)以下好處，一方面，發(fā)端進(jìn)行預(yù)編碼可以有效的避免誤碼擴(kuò)散；另一方面，系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)編碼也可以大大的降低接收機(jī)的復(fù)雜度。這樣，如何設(shè)計(jì)MIMO預(yù)編碼來(lái)提高系統(tǒng)的頻譜效率或者獲得更佳的誤碼性能成為現(xiàn)在通信領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 本文在分別對(duì)單用戶MIMO預(yù)編碼系統(tǒng)與多用戶MIMO預(yù)編碼系統(tǒng)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，提出了一種新穎的適用于單用戶MIMO-THP系統(tǒng)的功率分配算法。在傳統(tǒng)的單用戶MIMO-THP系統(tǒng)中，利

3、用矩陣分解將MIMO系統(tǒng)劃分為多個(gè)獨(dú)立并行的子信道。這些并行子信道之間的信道衰落差異不同，帶來(lái)的性能損失也不相同。系統(tǒng)總體的性能又是由性能最差的子信道決定，因此，我們首先引入功率分配矩陣，在不改變發(fā)送總功率的情況下，來(lái)降低子信道之間的性能差異，提升系統(tǒng)總體性能。其次，在計(jì)算功率分配矩陣的過(guò)程中，我們考慮了THP算法中求模操作帶來(lái)的預(yù)編碼損失。這樣計(jì)算的發(fā)送功率更加精確，性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的MIMO-THP系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。最終，通

4、過(guò)用指數(shù)函數(shù)對(duì)互補(bǔ)誤差函數(shù)進(jìn)行近似，得到了發(fā)送功率分配矩陣的閉式解。在對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用在更廣泛的移動(dòng)通信下行廣播鏈路中的多用戶MIMO-THP收發(fā)系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)算法。在本算法中，首先給出了迫零（ZF）準(zhǔn)則和最小均方誤差（MMSE）準(zhǔn)則下用戶信干噪比（SINR）的統(tǒng)一表達(dá)式。根據(jù)這個(gè)統(tǒng)一的SINR表達(dá)式，我們得到了總功率約束下的最小誤比特率算法。其次，將預(yù)編碼損失因素考慮進(jìn)來(lái)，系統(tǒng)性能獲得了一定的提升，最后分析排序