大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于向量模值算法的預(yù)編碼方法的研究.pdf

1、大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple-In Multiple-Out MIMO)作為5G中的關(guān)鍵技術(shù)之一受到了人們廣泛的關(guān)注。在大規(guī)模MIMO中，需要預(yù)編碼來減輕信道中噪聲和其他用戶相互之間的干擾。信道矩陣維度的增加，會(huì)給預(yù)編碼算法帶來很大的復(fù)雜度，人們一直在尋找低復(fù)雜度的預(yù)編碼，但是低復(fù)雜度的預(yù)編碼算法多是以犧牲系統(tǒng)性能為代價(jià)的，同時(shí)，隨著大規(guī)模MIMO系統(tǒng)用戶的增加，用戶間的干擾也會(huì)增加，使得系統(tǒng)誤碼率性能降低。因此論文從提升低復(fù)雜

2、度預(yù)編碼算法系統(tǒng)誤碼率性能的角度考慮，對預(yù)編碼算法進(jìn)行研究。另外，信號在發(fā)送前需要根據(jù)天線系統(tǒng)的配置進(jìn)行信道狀態(tài)的估計(jì)，在預(yù)編碼之前對現(xiàn)有的天線進(jìn)行選擇，不僅能夠減少大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的天線射頻模塊，而且能夠提升預(yù)編碼算法的誤碼率性能。
　　論文首先分析了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型，對瑞利衰落信道模型下的線性迫零(Zero Forcing ZF)預(yù)編碼、最小均方誤差（Minimum Mean Square Error MMSE）預(yù)編碼

3、和非線性臟紙（Dirty Paper Code DPC）編碼、(Tomlinson-Harashima TH)預(yù)編碼算法的工作原理進(jìn)行了對比分析。
　　論文對基于向量擾動(dòng)的向量模值下降算法進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)討論了基于諾曼級數(shù)展開的矩陣近似求逆預(yù)編碼（Approximate Matrix Inverse Precoding AMIP）算法，基于向量擾動(dòng)的向量模值下降算法對AMIP算法進(jìn)行了改進(jìn)?；谥Z曼級數(shù)展開的矩陣近似求逆預(yù)編碼（

4、AMIP）算法，相比傳統(tǒng)的ZF和MMSE預(yù)編碼算法雖然能降低預(yù)編碼矩陣在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)的硬件復(fù)雜度，但是其誤碼率性能有所下降。為了提升該算法的誤碼率性能，論文利用向量擾動(dòng)的思想將發(fā)送信號進(jìn)行擾動(dòng)，再利用向量模值下降算法求取初始預(yù)編碼矩陣與擾動(dòng)信號乘積的最小模值，將初始預(yù)編碼矩陣與上述最小模值結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對AMIP算法的改進(jìn)。仿真驗(yàn)證改進(jìn)后預(yù)編碼算法，誤碼率性能有一定的提升。
　　另外，為了進(jìn)一步提升改進(jìn)的諾曼級數(shù)矩陣近似