無(wú)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(xué)博士學(xué)位論文無(wú)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(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：信號(hào)與信息處理指導(dǎo)教師：胡愛(ài)群20090301東南大學(xué)博十論文究成果。在研究了多用戶(hù)選擇算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)MUMIMO系統(tǒng)的分組調(diào)度(Gs)過(guò)程，提出了一種低復(fù)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(hù)的方向向量的價(jià)值因子。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果顯示該價(jià)值因子在統(tǒng)計(jì)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(guò)使用該價(jià)值因

2、子，避免了在調(diào)度過(guò)程中反復(fù)計(jì)算信道容量，將分組調(diào)度算法的乘法運(yùn)算量降低到了激活用戶(hù)數(shù)量的平方倍。這兩種分組調(diào)度算法和具體的多用戶(hù)預(yù)處理方法無(wú)關(guān)，可以和多種預(yù)處理方法共同使用。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，驗(yàn)證和分析了算法的性能。仿真結(jié)果顯示，對(duì)于一個(gè)4天線的基站，當(dāng)系統(tǒng)中有40個(gè)激活用戶(hù)和lO個(gè)可用時(shí)隙時(shí)，通過(guò)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(hù)系統(tǒng)的空分多址技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)多用戶(hù)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(guò)對(duì)信道矩陣進(jìn)行奇異值分解，得到了一個(gè)特殊子空問(wèn)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?zhǔn)則，本文在發(fā)射功率約束條件下給出了這個(gè)子空間上的最佳預(yù)編碼矩陣的優(yōu)化方法。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果顯示，本文提出的方法相對(duì)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(yuǎn)近效應(yīng)

4、問(wèn)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(hù)MIMO信道分解為多個(gè)帶有特定的多用戶(hù)間干擾的單用戶(hù)信道。通過(guò)在編碼過(guò)程中增加可以控制的多用戶(hù)干擾，提高了每個(gè)用戶(hù)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(guò)計(jì)算機(jī)仿真，在4天線場(chǎng)景下，分析了該預(yù)編碼器的性能。結(jié)果顯示，相對(duì)于線性迫零類(lèi)算法，本文提出的預(yù)編碼方法可以有效