大规模MIMO多小区多用户TDD系统导频污染抑制方法

针对大规模MIMO系统中导频污染问题,提出一种基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略（pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,PLUG）,该策略以用户受导频干扰程度为依据将用户划分为中心用户组和边缘用户组,受导频污染较轻的中心用户分配相同导频,受导频污染严重的边缘用户分配正交导频,从而抑制导频污染的影响。PLUG策略假定每个小区的边缘用户数相同,为提高PLUG策略灵活性,进一步提出一种改进的基于路径损耗执行用户分组的导频调度策略（improved pilot scheduling based on path loss to perform user grouping,IPLUG）,该策略利用判决参数实现每个小区边缘用户数的动态选取,成功地避免一些信道条件好的用户被误划为边缘用户造成导频开销浪费,或信道条件差的用户被误划为中心用户导致通信质量下降,提高了用户分组的准确性和合理性。理论分析和仿真结果表明,所提策略均能在不明显降低中心用户性能的前提下显著提高小区边缘用户的信道估计归一化MSE、上行链路SINR和上行可达速率。由此可知,所提策略可有效抑制大规模MIMO系统的导频污染并降低通信中断概率。     

三维大规模多进多出系统中导频污染抑制方案

为降低三维大规模多进多出系统中的导频污染,提出了一种基于软导频复用的导频污染抑制方案。通过利用垂直方向上的空间自由度,从地理上将用户划分为相邻小区内垂直信道信息可分离的中心用户和不可分离的边缘用户,并对相邻小区的边缘用户分配正交的导频资源,以消除边缘用户的导频污染;对所有小区的中心用户分配相同的导频资源,并通过改进的信道估计方案降低导频污染,从而提升所有用户的信道估计精度。仿真分析表明,相比于传统的导频分配方案,该方案可以在三维大规模多进多出系统下以较低的复杂度更好地抑制导频污染,提升系统的性能。     

大规模MIMO系统下的导频随机接入方案

针对大规模多输入多输出系统下的导频污染问题,提出了一种联合最强用户冲突解决算法和定时提前信息的导频随机接入方案．考虑到传播时延的影响,基站端为每个导频选择合适的定时提前信息,从而减少使用最强用户冲突解决算法竞争导频的用户数,最终提高系统的冲突解决概率．仿真结果表明,与最强用户冲突解决算法相比,文中方案可显著提高系统中成功用户数．     

大规模多输入多输出系统的信道估计及性能

在大规模多输入多输出系统中应用深度学习进行信道估计的性能优于传统信道估计算法的性能,并且能有效地降低导频开销。因此,在配备低分辨率数模转换器的大规模多输入多输出系统中提出基于注意力机制的生成对抗性神经网络模型,用于提高信道估计性能。仿真结果表明,当使用少量导频时,对抗性神经网络模型能够获得比传统方法更为准确的信道状态信息,具有更强的鲁棒性。     

涡轮编码迭代检测在多输入多输出-正交频分复用系统中的应用

垂直分层空时码技术是多输入多输出-正交频分复用系统常采用的一种检测方法,但是其计算方法非常复杂.空频分组码是一种比较有效的技术,可以提高数据在多道无线信道传输的效率.本文提出一种将空频分组码与垂直分层空时码系统相结合的方法,并通过使用turbo码的迭代检测来改善信道估计性能.实验证明：该方法不仅可以简化系统的复杂度,还使得系统在快衰落信道中也具有较好的性能.     

LOS环境下零导频Massive MIMO通信方法

针对频分双工大规模多输入多输出系统中导频开销过大和现有信道估计算法计算复杂度高等问题,提出一种零导频的通信方法．在该方法中,发射端不发送导频,利用位置信息估计波达角,对发射信号进行调整,形成定向波束;接收端直接对接收数据进行解调．仿真结果表明,与传统频分双工大规模多输入多输出系统相比,所提通信方法大大降低了导频开销和计算复杂度,提高了频谱效率,且在高信噪比下,系统和速率提高了约4.6dB．     

自适应正交频分复用系统的最优导频间隔设计

提出了一种使平均频谱效率最大化的导频间隔设计方法。基于自适应正交频分复用(OFDM)系统,分析了信道估计误差对误码率的影响,在一定瞬时误码率条件下,推导出了平均频谱效率与导频间隔的函数关系式,并提出了最优导频间隔设计的算法。仿真结果表明:最佳导频间隔与信噪比、信道的相干带宽等因素有关,并在不同的信道模型下验证了该方法的有效性。     

空时分组编码MIMO-OFDM系统的两步信道估计方法

为了提高基于空时分组编码MIMO-OFDM系统信道估计算法的性能,提出了一种适用于空时分组编码MIMO-OFDM系统的两步信道估计方法。首先,运用最小均方误差估计算法对导频信道进行初始信道参数估计;然后,通过已得到的初始信道参数,运用本文提出的估计算法来获得更精确的后续信道参数,从而进一步提高信道估计的精度。仿真结果表明:与MMSE估计算法和ML估计算法相比,本文提出的算法具有较低的复杂度,且有效地减小了信道估计的误差。     

大规模MIMO系统中基于OMP的混合波束赋形方法

为了在大规模多输入多输出（MIMO）系统中实现低开销、低成本的可靠通信,通过基于正交匹配追踪（OMP）算法的混合波束赋形,在低开销硬件限制下,探究了射频链路的数量、模数转换器数量、有限移相器精度的变化对混合波束赋形系统性能的影响,并与理想情况下的数字波束赋形性能进行对比.仿真结果表明,在射频链路中模数转换器数量较少和移相器精度较低时,基于此算法的波束赋形方案能够达到与理想数字波束赋形系统相近的性能指标.     

MIMO-OFDM系统中一种干扰抑制迭代信道估计算法

为了减小载波间干扰对多输入多输出-正交频分复用系统性能的影响,提出了一种干扰抑制迭代信道估计算法．首先根据频域正交导频估计导频信道频域响应,然后利用DFT内插方法获得信道响应初始估值,进而对其进行迭代消噪滤波处理改善信道估值．由于迭代过程加入了信道预校正以及时域滤波,从而有效地消除了载波间干扰和信道噪声的影响,提高了信道估计的精度．与传统算法相比,该算法避免了复杂的矩阵求逆运算,实现简单．     

Multi-cell massive MIMO transmission with coordinated pilot reuse

In this paper, we propose a coordinated pilot reuse(CPR) approach to reduce the pilot overhead for multi-cell massive multi-input multi-output transmission. Unlike the conventional multi-cell pilot reuse approach in which pilots can only be reused among different cells, the proposed CPR approach allows pilots to be reused among both inter-cell and intra-cell user equipments, and thus, pilot overhead can be efficiently reduced. For spatially correlated Rayleigh fading channels, we first present a CPR-based channel estimation method and a low complexity pilot allocation algorithm. Because CPR might lead to additional pilot interference, we develop a statistically robust uplink receiver and downlink precoder that takes channel estimation errors into account. The proposed uplink receiver and downlink precoder are robust to channel state information inaccuracy, and thus, can guarantee a certain transmission performance. Monte-Carlo simulations illustrate the significant performance improvement in net spectral efficiency offered by the proposed CPR approach.     

机载多输入多输出雷达局域化降维杂波抑制方法

针对机载多输入多输出雷达杂波抑制问题,提出一种新的降维空时自适应处理方法.首先,通过空域发射-接收两维固定波束形成和时域多普勒滤波将雷达接收数据由阵元-脉冲域变换到波束-多普勒域,然后再选取检测单元周围若干个三维波束并根据线性约束最小方差准则进行部分联合自适应处理.仿真结果表明,这种算法能大幅降低运算量和对样本数目的要求,且性能优于已有的经典降维空时自适应处理方法.     

拉格朗日对偶在大规模MIMO通信系统中的应用

给出了大规模多输入多输出(massive multiple input multiple output,MIMO)多用户通信系统下行波束形成最小化问题转化凸优化问题的一种方法。利用拉格朗日对偶方法,通过引入参数,将大规模MIMO多用户通信系统下行多用户波束形成的一般优化问题表述为拉格朗日方程,再通过其对偶方程的最优化分析,将该问题转换为凸优化问题,为大规模MIMO多用户通信系统提升系统能效提供了一种方法。     

大规模MIMO系统中的八波束STBC-BF技术

在大规模MIMO系统中,给出一种空时分组编码和特征波束形成相结合的发射技术。对发射符号进行空时分组编码后,再通过单阵或多子阵天线阵列加权,使其形成8个特征波束,而接收端则采用传统译码方法进行译码。该技术既可以获得空间分集增益,又能通过波束形成获得阵列增益。借助仿真可以验证该方案有效。     

双路径MIMO中继网络预编码盲干扰抑制

针对放大转发的双路径多进多出中继网络由于信道估计误差带来严重的剩余中继间干扰问题,提出了一种未知信道状态下基于行空间预编码的盲干扰抑制方案。新方案通过对发送信号进行交替行空间预编码,将期望接收信号和中继间干扰信号映射到不依赖信道状态信息的正交子空间,从而实现在未知信道状态信息下中继间干扰信号和中继噪声的盲干扰抑制,并从最大化信噪比角度给出最佳预编码设计。仿真结果表明,该方案可以有效地避免链路信道估计误差对中继间干扰抑制算法的影响,在系统性能和容量上优于传统基于信道状态信息的干扰抑制方案。     

基于自适应观测器的MIMO系统执行器故障调节

针对多输入多输出(multipleinmultipleout,MIMO)线性系统的执行器故障提出了一种新的故障调节的设计方法.该方法针对执行机构的增益损失,构造了用于在线估计执行器故障的增广误差,增广误差不仅包括从自适应观测器中获得的可反映故障信息的输出残差,还包括由输入构造的辅助误差.利用该误差信息估计执行器的故障后,再根据估计的故障给执行机构以相应的补偿,恢复系统的各项性能.通过在飞机模型上的仿真实验验证了该方法的有效性.     

一种改进的大规模MIMO线性预编码算法

为了降低预编码算法在大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统下的误码率及复杂度,提出了一种改进的块对角化(block diagonalization,BD)预编码算法。该算法将正规迫零(regular zero forcing,RZF)预编码算法的预编码矩阵作为信道矩阵的伪逆,然后采用了复杂度较低的正三角(orthogonal triangular,QR)分解代替原BD算法的奇异值(singularly valuable decomposition,SVD)分解求平行单用户的等效信道,最终求得预编码矩阵。仿真结果表明,当基站配备128根天线,用户数为61时,改进算法的误码率及复杂度分别为0.109 5、1.379×10~8,较优化的块对角化(optimized block diagonalization,OBD)预编码算法的误码率及复杂度分别降低了11.5%和1.031×10~(10)。提出的改进算法可应用于大规模MIMO系统中。