多用戶MIMO系統(tǒng)中預編碼和干擾對齊技術研究.pdf

1、多輸入多輸出（Multiple-input multiple output，MIMO）技術因其在不增加帶寬和發(fā)送功率下，可有效地提高無線通信的系統(tǒng)容量，而成為當下無線通信研究熱點，且隨著無線通信需要的變化，MIMO技術已由單用戶向多用戶發(fā)展。在多用戶MIMO通信系統(tǒng)中，多用戶干擾惡化了通信質量，嚴重地限制了系統(tǒng)容量。預編碼技術作為提升無線通信性能的有效手段也被應用到了多用戶干擾消除當中，通過在發(fā)端對發(fā)送數據的預處理，實現多用戶干擾的消除

2、。近來，一種干擾對齊的新方案被提出，干擾對齊考慮將多用戶干擾進行干擾重疊處理，以實現期望信號與干擾信號的空間隔離，從而獲取信道容量的提升，為多用戶干擾消除提供了一個新的思路。
　　論文從多用戶MIMO系統(tǒng)的信道模型入手，關注了多用戶干擾消除技術，著重對多用戶MIMO廣播信道下的預編碼技術和多用戶MIMO干擾信道下的分布式干擾對齊技術進行了研究。具體的工作如下：
　?、俜謩e從線性預編碼和非線性預編碼兩方面總結分析了多用戶 MI

3、MO系統(tǒng)下的預編碼技術，并通過仿真驗證了線性預編碼技術雖系統(tǒng)容量性能不及非線性預編碼，但線性預編碼技術因具有較低的運算復雜度而更適用于實際的無線通信系統(tǒng)。
　?、谟捎趥鹘y(tǒng)的塊對角化算法因使用奇異值分解多用戶信道求解無干擾的零空間而造成計算復雜度高的問題，提出結合矩陣偽逆和正交分解代替復雜的奇異值分解實現信道的塊對角化，并利用LDLH分解進行等效信道的優(yōu)化處理。通過仿真驗證了論文提出的改進方案在保證系統(tǒng)誤碼率的情況下降低了塊對角化預

4、編碼算法的計算復雜度，并在相同天線配置下獲取了與塊對角化算法幾乎相同的系統(tǒng)容量性能。
　　③對分布式干擾對齊技術在多種最優(yōu)化約束準則下的性能進行了分析，在結合最大化和速率的條件下，使用滿秩約束有用信號子空間和最小化干擾信號子空間的秩的方式進行干擾對齊，實現了秩約束干擾對齊算法。在不同的天線數配置下對比分析了最小剩余干擾算法和最大信干噪比干擾算法。仿真結果表明，在天線數配置和用戶數滿足K