MIMO-MC-CDMA系统分层空时非线性预编码

针对垂直分层空时方案(VBLAST)传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种多用户MIMO-MC-CD-MA下行链路系统中基于QR分解的VBLAST非线性模代数预编码算法,该算法首先采用QR分解获得预编码矩阵,然后在发射端MC-CDMA子载波信道间进行非线性模代数THP预编码,可以有效地消除分层空时码的误层传输效应。在接收端采用迫零与最小均方误差准则,降低了下行接收机的复杂度。仿真结果表明,提出的算法比传统检测算法有效改善了系统的误码性能。

一种新的平行干扰消除QR分解检测算法

提出了一种VBLAST-OFDM系统中的平行干扰消除QR分解检测算法,称为P-ICQR算法。该算法首先对最先检测层信号做出假设,分成多个平行分支,在每个分支上依次干扰消除已检测信号的影响,运用QR分解判决余下层信号而只保留分集增益最高的最后检测层判决信号,最后用部分最大似然法对平行分支选取最优解作为最终检测结果,有效提高了系统的检测性能。仿真结果表明,提出的P-ICQR算法比传统的平行算法、循环迭代QR分解算法、QR算法、迫零算法的误码性能都要好。

MU-MIMO系统的用户调度和预编码联合优化

提出了一种有限反馈下多用户MIMO下行链路中用户调度和预编码的联合设计方法。在该方法中,每个用户向基站反馈自己希望的预编码向量序号,以及量化误差和自己信道的最大奇异值这两个标量。基站根据估计的信干噪比,选取信干噪比最大的一个用户,利用该用户反馈的预编码向量来生成一个预编码矩阵。基站继续逐个地选择其他用户,选择的准则是用户的信道能更好地匹配这个生成的预编码矩阵中的向量。该方法同时解决了多用户MIMO系统中,用户调度和预编码向量的设计这两个问题,属于一种跨层设计。仿真结果验证了所提方法的有效性。

MU-MIMO系统中利用信道信息预测值的反馈机制

提出了一种多用户MIMO下行链路中基于收发双方共同预测信道的信道信息反馈机制。在实际传输时,基站和用户双方采用相同的算法预测信道,用户将信道预测值和真实值之差,通过离线设计好的LBG码本进行量化,将码本序号反馈给基站。该方案中,利用实测的大样本信道采样值,以均值意义下的预测误差最小化为目标,采用LBG算法设计了量化码本。基站根据用户反馈的码本序号和自己实时的信道预测值,重建出接近真实信道的估计值,并利用该估计值对传输数据做预编码。仿真结果验证了所提方法的有效性。

一种分布式MIMO系统的快速天线选择算法

分布式MIMO系统的天线数目与点对点MIMO相比进一步增多,性能优越的经典天线选择算法难以应用其中。针对这一问题,在分布式架构的基础上提出一种基于逐增端口选择的改进型逐减天线选择算法。该算法通过设定上限的动态端口选择缩小待选天线范围,进而利用贪心策略,逐步去除对信道容量贡献最小的天线。仿真结果表明,该算法的容量性能逼近穷举算法,且复杂度大幅降低,在强相关信道下表现出良好的适应性。

IRS和人工噪声辅助的MIMO-SWIPT系统安全传输方案设计

针对多天线无线携能通信系统中能量收集节点作为潜在窃听者的信息安全问题,提出了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的物理层安全传输方案。首先考虑发射功率、能量收集门限以及IRS单位模约束,以最大化系统安全速率为优化目标,在合法用户直射链路不可用的情况下,联合设计发射端波束赋形矩阵、人工噪声协方差矩阵以及IRS相移矩阵,建模一非线性多变量耦合的非凸优化问题;接着利用均方误差准则等价转换非凸目标函数,并利用连续凸逼近方法(Successive Convex Approximation,SCA)处理非凸的能量收集约束;最后基于交替优化框架,分别用拉格朗日对偶方法和基于价格机制的优化最小化(Majorization-Minimization,MM)算法求解发射端变量和IRS端变量。仿真结果表明,与现有方案相比,所提算法能够在保障能量收集需求的同时大幅度提升系统的安全性能。