一种联合迫零和独立信道预编码OFDM系统

提出了一种联合迫零和独立信道预编码OFDM系统。该系统用发送端迫零预编码和哈达玛矩阵预编码对发送数据进行联合预处理,简化了接收端,提高了系统的分集增益,仿真结果表明该方法提高了系统的误码率性能。

面向大规模MIMO下行多用户迫零预编码的交替训练研究

为解决频分双工大规模MIMO的信道获取开销问题,针对服务质量保障与基站采用迫零(ZF)预编码的典型场景,引入对信干噪比(SINR)的监督机制,设计多用户逐根天线交替训练方案。进而考虑交替训练引入的时间开销,设计基于天线分组的多用户交替训练方案。然后推导了2种方案的平均训练长度、传输成功率以及平均有效和频谱效率闭合表达式。理论与仿真揭示了发射功率、SINR阈值、用户数、分组长度与信道误差水平等参数的影响,并证明相比全训练与部分训练,所提方案可显著降低导频开销,提升传输成功率。

OFDM系统中子信道联合预编码技术的信号检测算法研究

正交频分复用技术将多径衰落信道划分为多个相对平坦的子信道,使得接收机在信道估计等恢复技术上复杂度大大降低。OFDM系统采用子信道联合预编码技术能有效解决由于成片子载波衰落引起的数据丢失问题。由于独立信道的线性预编码技术在发送端不需要信道反馈信息,因此降低了发送设备复杂度,减少了系统延时,该编码方案适用于从用户端到基站的数据传输。通过理论分析推导了当系统采用独立信道的线性预编码技术时,接收端不能采用迫零均衡(ZF)的线性检测算法,实验仿真表明,当采用迫零均衡检测算法时,当且仅当预编码矩阵为酉矩阵时系统能达到未经预编码系统的性能。

LTE-A协同通信链路部分信道预编码传输

为了实现协同传输系统上行链路源和中继上的预编码传输,并与空时分组码相结合来改善实际传输的性能,使用一种基于迫零算法的预编码方案。针对迫零算法功率效率低的问题提出了一种基于接收信噪比最大的非完全信道预编码,得以将传统MIMO系统中的预编码技术运用于协同通信系统中。链路级仿真结果表明,在源端及中继端采取预编码处理并与空时分组码相结合能够有效地改善协作传输系统的性能,而且选择信道状态较好的用户进行预编码可以在不增加发射功率的情况下改善迫零预编码系统的接收信噪比。

一种改进的信号泄露噪声比多用户预编码算法

时分复用(TDD)系统通过信道互异性可以在发送端得到下行信道矩阵。由于上下行信道存在着处理延时,时变信道下,延时带来的信道误差会降低多用户MIMO预编码的系统性能。信道预测在某些情况下能够较好地改善信道误差,但预测误差又会给系统性能带来损失。该文针对预测误差带来的性能损失,提出了一种基于预测误差改进的预编码算法。改进算法根据预测误差的方差对预编码向量进行修正,能够进一步提高系统误码率性能。仿真结果表明,在高车速情况下,该算法比传统的预测预编码算法能带来更大的性能增益。

MIMO系统预编码技术及其发展现状

预编码技术是多入多出(M IMO)系统的关键技术之一。在获得发射端信道状态信息(CSIT)的条件下,预编码器对信号进行一定的处理,以简化接收端设计或提高系统性能。文章介绍了预编码器设计的起源、原理及当前的各类预编码器设计方案,指出了预编码技术尚待研究的问题。

基于MIMO系统的预编码设计与应用探讨

多输入多输出系统利用多根发射和接收天线,可以在不增加系统带宽的前提下显著提高无线通信系统的传输速率和链路可靠性,是未来移动通信系统的关键技术之一.为了进一步满足通信的要求,在多输入多输出通信系统中使用预编码技术利用发射端信道状态信息,目的是降低接收端设备的复杂度并消除用户间的干扰.仿真结果表明,在单用户预编码中最小均方误差算法的性能好;多用户预编码中规则化信道反转的性能好,且系统误码率显著降低.

接收空间调制信道容量计算及其鲁棒性设计

针对接收空间调制(RSM)系统中信道输入为有限码集导致香农容量公式不适用于RSM信道容量计算的问题,通过分析信道输入输出之间的互信息,推导了发射机拥有完美信道信息情况下的RSM系统的信道容量表达式,并进一步给出发射机的信道信息存在误差时具有鲁棒性的RSM预编码矩阵设计(RRSM)方法。该方法将二进制数据流映射成某根期望接收天线空间序号和传统调制符号,把它们作为RSM系统的信道输入,经发射预编码后得到信道输出;然后采用迫零算法使得信号功率在选定的期望接收天线处聚集而在其他接收天线处迫零,用所选定的期望接收天线的空间序号来传输额外信息比特;最后考虑RSM发射机的信道状态信息有误差,根据最小均方误差准则建立目标函数,求解得到RSM最优的鲁棒预编码矩阵。数值仿真实验表明:当发射机的信道状态信息误差的方差为0.3时,RRSM方法相比原始的RSM方法可使最优检测在误码率为10-4时获得1dB性能增益,次优检测在误码率为10-2时获得2dB增益。

MIMO系统在慢衰落信道中的实用反馈方案

提出了一种可变码长编码方式,其应用于慢衰落信道中的基于有限反馈迫零预编码的多用户MIMO系统。该方案利用了慢衰落信道中每个配置单天线的用户连续两次从码本中选择的量化信道矢量的相关性来对码本进行有效编码,从而减少了需反馈的统计平均比特数,节省了信道带宽。在满足一定条件的慢衰落信道中,在需要反馈的比特数相同的情况下,新方案比应用基于量化的天线合并算法每用户多天线的多用户MIMO系统在信道总容量方面具有更好的性能,且该编码对应于二叉树形结构的叶子,故基站可自动识别其编码,可用于实际的通信系统之中。

降维-联合迭代算法的大规模MIMO系统能效研究

针对大规模多输入多输出(MIMO)技术系统能效降低的问题,同时考虑大规模MIMO系统的上、下行链路,提出一种降维-联合迭代算法。该算法考虑发射功率、发射天线数和终端用户数对系统能效的影响,首先基于迫零预处理和动态的功耗模型推导出系统的能效表达式,然后通过注水算法求得最佳的发射功率,将三维问题转化为二维优化,最后联合迭代发射天线和终端用户数,输出系统最优能效值。仿真结果表明,在不同信道状态单小区多用户场景下以及使用不同导频复用因子的多小区多用户场景下,该算法都可以在降低复杂度的情况下取得较好的系统能效性能。

有限反馈SDMA中基于信干噪比的天线合并算法

多天线广播信道中基于信道量化的MISO-SDMA系统可通过增加用户端天线并采用相关的天线合并技术来有效降低反馈量的需求。该文提出了一种基于信干噪比SINR的天线合并准则,以寻求最优的合并矢量和等效信道量化值。由于综合考虑了接收信道等效功率、量化误差引起的用户间干扰和噪声等因素,改善已有合并算法中仅仅最大化接收端等效信噪比或最小化量化误差的不足。另外,该文从理论上推导分析了在信噪比趋于零和趋于无穷时该算法的极限情形,证明已有的最大比合并和基于量化的合并方法是该文所提算法在极限情况下的特例。计算机仿真表明在相同的反馈量下该文所提算法有着优于二者的性能。

异构网络中基于分组的用户选择算法

针对在无线异构网络中,跨阶层干扰影响其性能提升的瓶颈问题,本文提出了一种基于分组的用户选择算法。该算法在宏基站选定基准用户之前,先将微小区内用户所受干扰信号信道向量的方向信息作为基准,利用分组向量将所受干扰信号信道向量方向相近的用户分为一组,完成用户分组;再从各组中分别进行用户选择,使被选用户所受跨层干扰信号信道向量的方向相近,最后确定使系统性能最好的一组用户作为服务用户。复杂度分析和系统仿真比较表明,相比已有算法,算法在牺牲有限复杂度的同时,有效提升了系统性能,在复杂度与系统性能间取得了很好的折中,适用于用户分布不均匀的场景。

多小区下行3D MIMO系统的传输速率分析

针对传统MIMO(多输入多输出)系统容量受限的问题,引入3D(三维)MIMO系统模型,将多小区联合传输技术应用于3D MIMO系统以提高系统容量。结合香农理论推导出采用单小区传输和多小区联合传输时的信干噪比,采用简单易实现的迫零预编码算法,分析了基站天线下倾角、用户与基站之间的距离以及小区中的用户数对系统传输速率的影响。仿真结果表明,适当调整基站天线下倾角可以提高系统传输速率,验证了采用多小区联合传输比单小区传输在提高系统传输速率方面具有更优的性能。