MU-MIMO系統(tǒng)預編碼關鍵技術研究.pdf

1、在多用戶MIMO系統(tǒng)中，系統(tǒng)的容量與用戶的數(shù)目成線性關系，這在理論上為MIMO系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向，同時引入了一個不可避免的難題，多用戶之間的干擾消除。通常學術界認為，多用戶預編碼技術是解決這一問題的最佳途徑，但這一技術嚴重依賴于發(fā)射端信道信息的準確性。由于理想的信道信息在實際系統(tǒng)中很難得到，因此本文重點關注在MU-MIMO下行鏈路中基于部分信道信息的預編碼技術研究，其中又可以進一步分為兩部分，一是基于動態(tài)CSIT模型的魯棒預編碼器研究

2、，另一部分是MISO系統(tǒng)有限反饋機制的性能分析。
　　 由于發(fā)射端獲得的信道信息對預編碼系統(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延，用戶接收端具有一定的移動速度，并且信道的統(tǒng)計信息可以由訓練序列得到。因為信道變化在時間和空間上都有相關性，所以可以通過MMSE估計理論，利用過去某個時刻的信道信息和信道的統(tǒng)計信息來聯(lián)合

3、估計當前的信道信息，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，這在實際系統(tǒng)中比較難實現(xiàn)。基于動態(tài)CSIT獲得的部分信道信息，本文深入研究了不同的預編碼機制，包括線性迫零預編碼、線性MMSE預編碼和非線性THP預編碼。通過拉格朗日乘數(shù)法，推導得到了相應的魯棒預編碼的閉式表達式，仿真結果表明魯棒預編碼的性能與反饋時延和用戶的速度有密切關系，當反饋時延或者用戶速度增大時

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制。在近十年內，有限反饋取得了許多重大成果，并在商用通信系統(tǒng)中廣泛應用。本文采用矩母函數(shù)方法進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計具有指導意義，由于受多方面的因素影響，很難得到誤符號率表達式的閉式解，因此，對于誤符號率下邊界研究分析是有價值的。利用接收信噪比矩母函數(shù)和