MIMO-OFDM系统空时编码技术的研究

结合现代移动通信系统的主要技术,主要针对多输入多输出天线系统(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术和空时编码技术进行了研究。首先介绍了MIMO技术的发展现状和基本原理;然后介绍了OFDM技术的发展现状和基本原理,并分析该技术的优缺点,分析MIMO-OFDM系统形成的必然性及该系统的关键技术;最后介绍了3种典型空时编码技术,即分层空时码、空时网格码和空时分组码的编译码原理,并利用MATLAB软件对上述内容进行了仿真分析和比较,从而得出MIMO技术、OFDM技术和空时编码技术的结合将是未来移动通信发展的方向。

MIMO-OFDM系统自适应信道估计算法分析

在MIMO—OFDM系统中,信道参数估计对相干检测至关重要。现有的信道估计算法大多需要对大矩阵做求逆运算,计算复杂度高,或者需要预知信道统计信息。提出一种MIMO—OFDM系统的自适应信道估计算法,无需任何先验信道统计信息,就能够通过导频辅助和迭代的方法对时变信道状态参数进行即时跟踪与估计。仿真结果表明在MIMO—OFDM系统中,提出的基于LMS或RLS的自适应信道估计算法相比于传统的不考虑噪声的LS信道估计算法,MSE和BER等性能均有大幅提高,能够很好地抵御无线信道引起的多径效应的影响,适宜应用于MIMO-OFDM系统。

大规模MIMO系统中基于迫零预编码的能效优化算法

在大规模多输入多输出无线通信系统中,为提高能效的利用率,提出一种用于优化下行链路能效的功率分配算法。基于迫零预编码思想推导出速率与用户总功率的解析式。在满足用户最小数据速率要求和基站天线最大发射功率约束的条件下,建立能效优化模型,该模型同时考虑大尺度衰落和阴影衰落的实际功耗。通过对分式规划问题性质的探讨,将原始的约束非凸分式最优化问题转换成减式形式,进而利用拉格朗日定理给出低复杂度的功率分配方案。仿真结果表明,与基于标准干扰函数的算法相比,该算法的系统能效提高明显。

一种新的基于噪声预测的部分判决反馈MIMO接收算法

传统垂直一贝尔实验室分层空时结构（V-BLAST）系统采用全排序判决反馈（ODF）算法，能提高线性接收机性能，但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上，提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈（PDF）接收算法。它基于MMSE准则，将接收到信号分为两段，只进行一次判决反馈操作，与传统重复排序判决反馈算法相比，大大降低了接收机计算复杂度。仿真结果表明SUI-3信道中天线数为2发4收，误码率为10^-4量级韵情况下，其性能与V-BLAST相比只下降了0．6dB左右，但要明显好于线性接收机以及其他改进型MMSE算法，有2．3dB左右的增益。

A rigorous proof of MIMO channel capacity's increase with antenna number

It is well known that adding more antennas at the transmitter or at the receiver may offer larger channel capacity in the multiple-input multiple-output(MIMO) communication systems.In this letter,a simple proof is presented for the fact that the channel capacity increases with an increase in the number of receiving antennas.The proof is based on the famous capacity formula of Foschini and Gans with matrix theory.