基于不完全信道状态信息的多用户MIMO中继系统预编码算法

针对上行多用户MIMO中继系统,在信道存在反馈延迟及估计误差的条件下,以误比特率(Bit error rate,BER)为优化目标,提出了基于最小均方误差(Minimum mean?squared error,MMSE)准则的预编码算法。所提算法将求解发射端、中继节点、接收端矩阵的复杂非凸问题分解为3个独立的子优化问题,发射端的用户配备单天线且服从空间独立分布,先确定发射端预编码矩阵,将求解中继矩阵的凸优化问题转化为半正定规划(Semi?definite programming,SDP)问题,采用CVX工具箱求解,接收端处理矩阵通过线性搜索法求解,最后采用联合迭代法得到各节点矩阵的最优解。仿真结果表明,所提算法能有效改善系统的误比特率性能。

MIMO中继系统中一种基于用户QoS的资源分配方法

针对基于OFDMA技术的MIMO中继通信系统下行链路中的动态资源分配问题,提出了一种保证最低用户服务质量(Qo S)的资源分配方法。该方法采用一种低复杂度的次优算法,在假设等功率分配的前提下,根据用户的Qo S定义选择优先性权衡因子,对权衡因子越大的用户越优先进行中继选择和子载波分配,在此基础上通过凸优化理论得到不同用户对应的子载波上的功率分配。仿真结果表明,本文提出的方法不但能够获得较高的系统容量,而且可以较好地保证每个用户的Qo S。

MIMO中继系统的信道估计算法的研究

对于两跳多输入多输出放大转发(MIMO-AF)中继系统的半盲估计问题,提出了一种基于张量分解的信道估计算法,对接收信号构造平行因子(PARAFAC)模型,利用其分解的唯一性,利用基本的最小二乘交替算法(ALS),收敛一定程度时,在算法中加入适当的松弛因子再进行迭代,最终达到收敛条件,完成信道估计工作。仿真结果表明:与已有的最小二乘交替算法相比,在性能几乎不变的情况下,引入松弛因子后减小了算法的复杂度与迭代次数,加快了算法的收敛速度。

天线选择策略在MIMO中继系统中的应用及改进

为了降低MIMO系统的射频链路成本同时保证其性能增益,该文在两跳MIMO中继系统中分析了理想和几种优化的天线选择策略,并分别在放大转发和译码转发两种中继方式下得出了系统中断概率表达式。最后,通过对不同天线选择策略下系统中断概率的数值仿真对比其系统性能,得出了适用于实际通信系统的低复杂度的最佳策略。

一种改进的MIMO中继系统中比特与功率分配算法

比特和功率分配是基于正交频分复用的多输入多输出(multiple input multiple output-orthogonal frequency divisionmultiplexing,MIMO-OFDM)系统自适应资源分配中的一个重要研究问题。针对单用户MIMO放大转发中继系统中功率分配的问题,提出了基于注水定理的比特和功率分配算法,算法采用对分法搜索注水线,相对于传统的注水算法,减少了迭代次数,复杂度较低。仿真结果表明,该算法能够有效提高系统谱效率,并且在误码率性能上也有一定的提高。

基于张量分解的MIMO多中继系统半盲信道估计方法

针对多输入多输出三跳中继系统,提出了一种基于张量分解的半盲信道估计方法.该方法通过对接收信号构造基于张量分解的PARAFAC和PARATUCK2模型,通过两阶段的迭代算法拟合张量模型.两阶段迭代算法利用ALS拟合PARAFAC模型估计复合信道和发送信号,并利用TALS拟合PARATUCK2模型并行估计三跳信道矩阵.与已有的信道估计方法相比,该方法只需少量的导频序列便能并行估计三跳信道矩阵,不仅可以避免误差叠加,而且提高了系统的频谱利用率,仿真结果验证了其有效性.

单天线中继辅助视距MIMO系统渐近容量及中继策略的研究

研究了视距环境下单天线中继节点辅助MIMO系统的信道模型及容量。针对系统容量与众多因素相关和表达式复杂的问题,根据天线阵列波束相关性及MIMO信道的特点,得出了具有简洁结构的系统渐近容量表达式,进而基于该表达式提出了中继节点最佳位置选择的方法,并与加入中继节点前的系统容量进行了比较,得到了中继选择策略。数值计算与分析结果表明,系统渐近容量具有很好的渐近特性,基于渐近容量的中继策略性能优异并具有很好的鲁棒性。同时渐近容量和中继策略运算复杂度低,适合工程应用。

一种极化-转发MIMO中继通信方案

受Arikan提出的信道极化思想的启发,对信源-中继-信宿的MIMO中继通信的上行-极化和下行-极化系统提出一种极化-转发MIMO中继通信方案.采用极化-转发方式传输数据,MIMO信道通过极化编码对源节点数据进行编码,目的节点采用连续消除解码算法进行解码,中继节点仅需要简单的编码而不需要完成繁重的译码任务,比传统的解码、解码转发和放大转发等中继方案具有更高的传输可靠性,传输信息被嵌在递归特性的极化码中,具有较低的解码复杂度.仿真结果表明,提出的极化-转发MIMO中继方案具有较好的BER性能.

基于AF/DF方式最优MIMO中继在同频干扰下的性能分析

由于频率复用技术的广泛应用,节点间的同频干扰凸显,并成为当前限制移动接入网络容量进一步提升的主要瓶颈之一。其中,中继节点面临的干扰是整个移动通信网络干扰问题的重要组成部分。虽然中继能够有效地提高分集增益和复用增益,但同时也受到同频干扰的制约,影响系统性能。对AF/DF协作方式下最优中继选择进行了研究,以使得在同频干扰下MIMO中继系统信噪比最大化,并对AF/DF方式下的最优MIMO中继在同频干扰下的中断概率进行性能分析。通过理论推导和蒙特卡罗仿真结果表明,与AF,DF协议中继在同频干扰下的中断概率性能相比,AF/DF方式下最优中继选择在同频干扰下的中断概率远低于AF,DF协议中继在同频干扰下的中断概率。