MIMO系統(tǒng)下的多用戶預(yù)編碼方法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展以及用戶數(shù)量的指數(shù)級增長，無線通信系統(tǒng)對傳輸速度和用戶接入量的要求也隨之迅速提升。預(yù)編碼技術(shù)作為MU-MIMO系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以有效消除多用戶帶來的干擾，增加系統(tǒng)速率和容量，具有重要的研究意義。在假定系統(tǒng)反饋資源有限的情況下，本文對MU-MIMO預(yù)編碼技術(shù)展開了以下方面的研究：
　　首先，本文介紹了單用戶MIMO系統(tǒng)與多用戶MIMO系統(tǒng)的信道容量，以及有限反饋MIMO系統(tǒng)和信道量化技術(shù)，包括隨機矢量

2、量化、標量量化、上邊界量化等內(nèi)容。
　　其次，本文建立了有限反饋MIMO系統(tǒng)信道模型，分析了有限反饋系統(tǒng)的信道容量，深入研究了迫零預(yù)編碼算法、PU2RC算法、單用戶波束成型算法的系統(tǒng)模型，并進行了理論分析。利用MATLAB仿真工具，建立了三種典型預(yù)編碼算法仿真模型，并在多種仿真場景下，對迫零預(yù)編碼算法、PU2RC算法和單用戶波束成型算法的性能進行橫向與縱向的對比分析，討論了算法復(fù)雜度以及硬件實現(xiàn)的代價。此外，還將預(yù)編碼算法與隨機矢

3、量量化、標量量化、上邊界量化這三種信道量化技術(shù)相結(jié)合，建立了仿真模型，詳細對比了當(dāng)反饋不同 CQI以及使用不同用戶選擇算法時的系統(tǒng)容量與性能。
　　最后，基于算法性能和實現(xiàn)復(fù)雜度的權(quán)衡，本文選取迫零預(yù)編碼算法進行了FPGA硬件實現(xiàn)。根據(jù)迫零預(yù)編碼算法的要求，設(shè)置硬件系統(tǒng)參數(shù)，在 Xilinx的FPGA平臺上實現(xiàn)并驗證了多用戶預(yù)編碼算法。該算法的核心是矩陣乘法和矩陣求逆運算。本文詳細討論了這兩個模塊的實現(xiàn)細節(jié)，并在MATLAB和Mo