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《多用戶MIMO信道預(yù)編碼技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中,為了提高頻譜利用率和功率利用率,人們?cè)诎l(fā)射端對(duì)信道狀態(tài)信息(CSI)加以利用,提出了MIMO預(yù)編碼的概念。而在多用戶MIMO系統(tǒng)中,一個(gè)主要的問題就是消除各個(gè)用戶信號(hào)之間的相互干擾,在上行鏈路中,基站可以通過陣列處理,多用戶檢測(cè)等技術(shù)分離出不同用戶發(fā)射的信號(hào),但是在下行鏈路中,由于各個(gè)移動(dòng)臺(tái)之間地理位置上是分散的,移動(dòng)臺(tái)之間無法實(shí)現(xiàn)相互協(xié)作,因此不能利用上行鏈路中使用的接收算法聯(lián)合檢測(cè)出發(fā)射信號(hào),此時(shí)就可以在發(fā)射端對(duì)CSI加以利用,采用多用戶MIMO系統(tǒng)預(yù)編碼技術(shù),對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,使各用戶接收到“
2、純凈”的不受其它用戶干擾的信號(hào),從而也大大簡(jiǎn)化了接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,具有很大的應(yīng)用價(jià)值。本文首先介紹了線性預(yù)編碼技術(shù),給出了一種可以完全消除各用戶闋干擾的線性預(yù)編碼技術(shù),這種方法特別適合低噪聲或者高功率的情形。但是這種技術(shù)并不能使系統(tǒng)容量隨著天線rain(n,,珥)的增加而線性增長(zhǎng)。接著給出了一種存在少量用戶間干擾的線性預(yù)編碼技術(shù),主要是基于MMSE準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)的。這種方法可以使系統(tǒng)容量隨著min∽,n,)的增加而線性增長(zhǎng),但是仍不能達(dá)到系統(tǒng)的和速率容量。另外本文介紹了臟紙編碼的概念,重點(diǎn)介紹了各種非線性預(yù)編碼技術(shù)。主要是基于迫零、最小均方誤差準(zhǔn)則
3、的Tomlinson.Harmshima預(yù)編碼技術(shù)以及矢量預(yù)編碼技術(shù)。這些預(yù)編碼技術(shù)雖然相對(duì)線性預(yù)編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜,但是可以使信道容量達(dá)到多天線多用戶高斯廣播信道的上限,并且可以采用“best-first”排序算法對(duì)預(yù)編碼順序進(jìn)行排序,進(jìn)一步改善了系統(tǒng)的性能。關(guān)鍵詞:多用戶MIMO系統(tǒng),預(yù)編碼,臟紙編碼,迫零,最小均方誤差A(yù)bstmctAbstractInmultipleinputmultipleoutput(MIMO)systems,theprecodingschemesalthetransmitter,whichusesthechann
4、elstateinformation(cSI),aleproposedtoimprovethespectrumefficiencyandthepowereffieney.Whileamajorprobleminmulti-userMIMOsystemsisthecanceUaOonoftheinterferencearisingamongdifferentspatiallymultiplexedsignalsdirectedtoindividualusers.FortheupliIllk,thebasestationCanscparatethe
5、signalstransmittedbytheusers,usingarrayprocessing,multi—USerdetection(MUD),orothermethods.Butitisnotthesaineca.seforthedownlink,sincethemobilesaredecentralized,theusersarenotabletocoordinatewitheachother.Precodingalgorithmsformulti-userMIMOsystems,which1LSeSthechannelstatein
6、formation(csi)toprocessthetransmitsignal,havetoheusedtopre-eliminatethespatialinterferenceamongdifferentmobiles.Thenreducethecomplexityandcostofthereceiversandhavegreatvalue.Linealprecodmgschamewasfirstintroducedinthispaper.Anlinearprecodingscheme,whichc孤completelyeliminatet
7、heinterferencethesignal,wasintroduced.Itisaverygoodsolutionforlownoiseandhigllpowersituations.However,ithasbeenshownthatitdoesnotresultinthelinearcapacitygrowth謝tlIrain(n,,以)thatshouldbeachievableinthemulti-userchannel.Allowingalimitedamountofinterferenceateachreceiverwhichb
8、asedonMMSEeriteriorWassecondlyintroduced.Itdoseachievelineargrowthinthrough