基于Khatri-Rao矩阵积的有限反馈酉码本设计算法

针对有限反馈多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种用于信道状态信息(CSI)量化的KRP(Khatri-RaoProduct)酉码本设计算法。该码本的设计中首先定义了一个相移键控(PSK)符号向量集合,随后在用PSK符号向量构造了一个准范德蒙矩阵的基础上,利用任意一个酉矩阵与准范德蒙矩阵作Khatri-Rao积来生成不同的酉码本矩阵。与现有的Grassmannian码本相比,提出的KRP码本在生成酉矩阵集合时无需进行最优搜索,复杂度大为降低。理论分析及仿真结果表明,KRP码本的最小弦距离恒大于零,而且采用KRP码本作为有限反馈预编码可使系统获得满天线分集,当反馈比特数相同时,KRP码本的性能优于Grassmannian码本。     

线性接收机方案下的分层码本有限反馈预编码

该文分析了线性接收机方案下传统Grassmann码本的性能缺失,并通过分析酉阵扰动对系统误码率及信道容量性能的影响,建立应用于多天线系统线性接收机方案下的由Grassmann主码本与酉阵扰动子码本共同构成的分层码本体系,与之对应的是两步码字选择准则。对于子码本的建立,该文提出了基于旋转矩阵和基于householder变换两种方案,并通过计算机仿真阐释了分层码本体系对于传统单码本预编码在系统误码率及信道容量等方面的性能优势。     

一种基于码本轮转的有限反馈量化方法

大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统中随着天线数目的增加,其反馈比特数将随之大幅度增加。为此,提出了一种基于码本轮转的有限反馈量化方法。该方法中,用户在前一时刻得到最佳码字之后,在码本中选取轮转区域构成虚拟码本,判断当前时刻的信道向量,满足轮转条件的用户将虚拟码本轮转到码本起始位置,在虚拟码本中进行量化;不满足轮转条件的用户在原始码本中进行量化,选出当前时刻的最优码字。反馈比特数分析与仿真结果表明,所提方法可轮转的虚拟码本减少了量化码字的数量,从而减少了反馈比特数,是系统性能与反馈比特数的一种折中。     

空间相关MIMO信道下的有限反馈预编码

对于独立同分布的瑞利衰落信道,Grassmann码本可以取得良好的系统性能,但是当MIMO信道存在空间相关性时,该码本不可避免的带来性能损失,本文针对空间相关的MIMO信道,通过用发送相关矩阵的平方根对传统Grassmann码本进行旋转,然后再量化,得到适用于空间相关信道下的新码本,并通过实验仿真阐释了新得到的码本对于传统码本在误码率和信道容量方面等方面的性能优势。     

瑞利衰落信道下SCMA码本设计

为了设计近似最优的稀疏码本,以多用户叠加星座点的误符号率性能为评价指标,分别针对上行、下行传输信道,设计了适用于瑞利衰落信道的近似最优稀疏码本.基于叠加星座点与误符号率的数学模型,提出了一种近似最优稀疏码本的设计方案,码本的设计步骤包括因子图矩阵的设计、码字对的匹配以及最优旋转角度的确定.仿真结果表明,所提码本设计方案...     

LTE-Advanced中的下行8天线码本设计

LTE-Advanced在LTE下行MIMO4天线的基础上引入8天线的设计,预编码码本的设计是很重要的一项内容,影响到上行反馈模式和反馈开销等,因此需要针对8天线的配置优先场景,设计出性能和开销均为最优的码本。本文讨论了3GPP对8天线配置场景的优先级,分析了3种具体的码本设计方案,包括基于波束扫描的码本（GoB码本）、差分码本和自适应码本,并从性能、开销等方面比较了3种码本设计方案,最后对3GPP最终采用的8天线码本设计方案原理进行了介绍。     

基于HousehoJder码本的三维预编码码本设计

在LTE系统中,基于码本的有限反馈预编码码本设计是非常关键的一部分,本文以3GPP协议为标准,设计了该部分技术性问题的解决方案。文章介绍了LTEMIMOth的预编码技术和基于码本的有限反馈预编码技术,给出73GPP的预编码方案。本文在现有的研究基础上,提出了一种适合三维波束赋形的三维预编码技术的码本设计,并进行了性能仿真和分析。     

预编码的反馈方式的仿真

本文主要对预编码的反馈方式进行研究。首先介绍了预编码技术,然后分别对离散傅里叶变换码本反馈法和格拉斯曼码本反馈方式进行介绍和分析。最后在Mat lab上对系统误码率进行仿真,比较不同反馈方式对于预编码性能的影响。格拉斯曼码本反馈法的性能好于离散傅里叶变换码本的性能,但是格拉斯曼码本反馈更复杂。     

3DMIMO下的不均匀码本分配方案

3D MIMO同时考虑水平维和垂直维波束,虽然更加匹配UPA(Uniform Planar Array)天线阵列场景,但是目前采用的KPC(Kronecker Product Codebook)码本为对空间进行均等划分,系统性能受限于用户分布密度。文章提出一种根据用户分布密度的3D MIMO码本方案,以及设计了一种根据用户密集程度的不均匀码字分配方案。仿真表明,相比KPC码本,提出的码本方案降低了误码率,提升了系统性能。     

认知MIMO系统基于有限反馈的干扰信道学习算法

针对认知多输入多输出(MIMO)系统中的干扰信道学习问题进行研究,提出了一种基于有限反馈的干扰信道学习算法。算法用干扰信道的零空间代替整个信道矩阵作为反馈量,在推导最优零空间码字选择准则的基础上,分析干扰信道零空间量化结果的时间相关性,并在前一帧量化结果上加一个基于旋转码本的扰动构建当前帧零空间码本。为防止量化误差的传播,进一步推导了旋转量参数的更新。理论分析和仿真结果表明,所提算法在慢变MIMO干扰信道下对零空间的跟踪效果比Grassmannian子空间包码本好。     

Low complexity codebook search method in massive MIMO system

In Massive MIMO systems for 5G networks,precoding technology is one of the key technologies.Aiming at user side codebook search method of the discrete Fourier transform (DFT) rotation codebook,a low complexity search algorithm was proposed.In this algorithm,all horizontal and vertical codebooks were grouped separately according to the characteristics that the precoding vectors with the same column of DFT rotation codebooks had the smallest chordal distance and the smaller chordal distance have the stronger correlation,and then the optimal horizontal and vertical codewords with maximum channel gain were obtained to form 3D precoding code-books.The simulation results indicate that the searching complexity of the proposed method is significantly reduced under conditions of insuring the system performance,moreover,this advantage becomes greater with the number of antennas increasing.     

HSDPA MIMO系统的预编码技术的应用研究

文中基于信道相关矩阵的特征值分解方法得到最优码本,接着再根据最小相位差原则,提出了一种新的从最优码本到固定码本的映射方法,从而大量节省了反馈信息的比特数,改善了系统容量.但使用固定码本时需要在链路性能损失和减少反馈比特开销间作出权衡.仿真和分析表明该方法的系统综合性能较好,并对实际系统的实现有一定的借鉴作用.     

多用户MIMO系统在有限反馈下结合预编码与调度算法的研究

捅要：研究了多用户多输入多输出（MIMO）系统在有限反馈下的一种结合单位预编码与用户调度算法的方案。在该系统中每一用户都具有多个接收天线,该方案具有较大的多用户分集增益和较小的计算复杂度,从而能够减少系统中的用户间干扰。每个用户独立地决定自己的天线合并矢量,并将最优波束矢量以及对应的估计信干噪比通过有限反馈信道反馈给基站,此时基站获取了相应的用户信道信息和用户间干扰信息。基于接收到的反馈信息,基站从预定义的码本中选取和速率最大的最优子集进行系统预编码,然后依照预编码矩阵调度欧氏距离最小的用户且用户个数不超过发送天线的数目。仿真结果显示该方案有效地改善了系统速率,特别是在用户数目较多或者信道环境较好的情况下。     

旋转编码协作方案中的功率优化分配研究

针对等功率分配(EPA)导致系统资源利用率低的问题,提出了一种旋转编码协作方案中的功率优化分配(OPA)方法。该方法首先利用Chernoff界推导了端到端系统误符号率(SER)的上界,然后在总功率一定的条件下,以最小化SER上界为目标,根据平均信道增益来计算源和中继间的功率分配因子。最后将功率分配信息通过反馈信道发送给协作用户,从而实现了功率的自适应分配,提高了系统的资源利用率。仿真结果验证了所提OPA方法的有效性。     

Channel quality-to-interference ratio quantization criterion for limited feedback beamforming in MIMO systems

The discrete Fourier transform (DFT)-based codebook is employed in this paper to quantize channel state information so that the amount of feedback can be reduced in the multiple input multiple output (MIMO) downlink of long term evolution (LTE) system. And a novel beamforming (BF) scheme based on the proposed channel quality-to-interference (QIR) quantizing criteria is developed, which uses only the index of the optimal codebook for the beamforming at the base station (BS), and dramatically reduces the amount of feedback. The proposed BF scheme jointly considers the influences of the quality of the quantized channels and the mutual interference among the sub-channels. The extensive simulation results verify that throughput of the proposed BF scheme is better than that of the random BF with a little feedback, and that of the eigen-beamforming even under low signal noise ratio (SNR) scenario.     

LTE基于码本选择预编码研究

本文研究了LTE系统中基于码本选择的预编码发送方案,对LTE基于码本选择的预编码方案进行了推导,提出了基于性干比（SINR）的码本选择算法,并对其进行了性能仿真。仿真结果表明,在4根发射天线和2根接收天线配置下,基于码本的预编码简单实用,且能够在在满足LTE性能需求的基础上大大提高系统性能。     

基于混沌映射及矢量量化的图像加密算法

提出了混沌映射与矢量码书相结合的加密算法。首先由密钥控制混沌映射生成相应的置换矩阵；然后对矢量量化形成的码书分块加密；再将加密码书与索引集合分别进行传输。仿真试验表明，相对于码书索引集合的加密。该算法效果更好。     

一种改进的基于Hadamard域的码书设计算法

基于Hadamard变换和K-means理论,针对Chen的初始码书设计算法的随机性较强和峰值信噪比(PSNR)不高这两个缺点,提出了一种改进的码书设计算法。本算法利用统计特征量的分类平均法生成初始码书,然后提高求质心的频率,每当一个训练矢量被分类到胞腔时,就求出相应胞腔的质心来代替原有的码字。该算法结合LBG算法的优点,调整后的码字代表了整个胞腔的特性,加速了码书的收敛速度,提升了码书的性能。仿真实验结果表明,较Chen的算法图像效果,即峰值信噪比(PSNR),平均提高了0.5 dB,在迭代次数较小时甚至达0.9 dB。     

LTE-A下行单用户MIMO增强技术研究

无线通信系统中,基站可以针对信道空间特性采用不同的下行传输模式获得空间复用增益和波束成形增益以提升系统性能。LTE-A中的下行单用户MIMO增强技术,采用了基于码本以及非码本的预编码技术优化性能,有必要分析其技术特点和增益来源以指导产品设计。分析了LTE-A中单用户MIMO技术演进的新特点,着重研究了新的双码本结构,在对信道属性匹配、码本搜索运算复杂度和UE上报载荷方面的改进。针对LTE-A预编码技术性能问题,通过计算机链路级仿真比较了LTE—A中基于码本以及非码本预编码技术的吞吐量性能,仿真结果表明码本技术较非码本技术具有一定优势。