多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段預(yù)編碼與檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)信息交互的體驗(yàn)要求越來越高，也就是通信系統(tǒng)中所說的有效性和可靠性，正如5G(5th-generation)未來愿景——信息隨心至，萬物觸手及。而多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技術(shù)正是5G中的關(guān)鍵突破技術(shù)，MIMO系統(tǒng)在不增加頻譜消耗的前提下，利用其收發(fā)兩端多根天線的特點(diǎn)所帶來的空間復(fù)用增益和分集增益能夠?qū)ο到y(tǒng)的信道容量增加并保障信號(hào)可靠地傳輸。而多用戶MIMO

2、技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行信息傳遞，大大提高了頻譜利用效率，多用戶MIMO系統(tǒng)需要在發(fā)射端進(jìn)行預(yù)編碼或在接收端進(jìn)行檢測(cè)以清除掉用戶間和數(shù)據(jù)流之間的干擾。
　　本文主要研究多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段的預(yù)編碼與檢測(cè)技術(shù)，在信號(hào)發(fā)射端采用預(yù)編碼技術(shù)用于消除用戶間干擾，在各個(gè)用戶接收端進(jìn)行檢測(cè)操作用于消除多天線間的數(shù)據(jù)流干擾。在得知完全信道狀態(tài)信息(Channel State Information，CSI)的情況下，多用戶廣播階段的

3、檢測(cè)技術(shù)與單用戶檢測(cè)技術(shù)沒有區(qū)別，所以本文對(duì)單用戶MIMO系統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了單用戶MIMO和多用戶MIMO系統(tǒng)模型及容量特性。
　　(2)研究了MIMO系統(tǒng)中的若干檢測(cè)技術(shù)。同時(shí)，深入研究了格基規(guī)約技術(shù)中的LLL(Lenstra-Lenstra-Lovasz)算法。綜合考慮，將LLL算法應(yīng)用于最小均方誤差檢測(cè)(Minimum Mean Square Error, MMSE)

4、檢測(cè)方案中，由于LLL算法可以在另外一個(gè)空間系統(tǒng)里提高信道矩陣的正交性，所以LLL-MMSE檢測(cè)技術(shù)具有較好性能。
　　(3)研究了MIMO系統(tǒng)預(yù)編碼技術(shù)，并從單用戶和多用戶兩個(gè)角度展開論述。在多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段，利用MMSE準(zhǔn)則優(yōu)化擾動(dòng)矢量，與QR分解的塊對(duì)角化預(yù)編碼(Block Diagonalization，BD)相結(jié)合，提出了BD-MMSE-VP編碼算法，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了比特誤碼率(Bit Error R