改进相位迭代的低精度混合预编码方法

针对毫米波大规模天线(Massive-MIMO)系统中,低精度移相器的模拟预编码算法复杂度高的问题,该文提出一种改进的迭代相位混合预编码算法。该算法将模拟预编码优化矩阵分解为列向量逐个求解,并采用2阶秩矩阵近似得到次优的优化函数,然后将优化函数转化为求和形式并迭代收敛求得最优相位,以此降低计算复杂度。同时,为了最大化硬件效率,还设计出移相器相位分辨率为1 bit的模拟预编码方案。理论分析和仿真结果表明,所提算法计算复杂度较低,且其频谱效率更优。     

多用户MIMO下行系统迭代迫零预编码

针对多用户多入多出(MIMO)下行系统,在用户分配单路数据流情况下,提出了一种低复杂度迭代预编码算法．算法使用迫零准则设计预编码向量,采用最大比合并更新接收向量．在用户分配单流时,该算法与已有的迭代Nu SVD算法相比,不仅在性能上几乎没有损失,而且单次迭代复杂度的数量级下降为原算法的1/K(K为用户数目,K≥2),总复杂度下降超过50%,仿真结果验证了所提算法的性能.     

下行多用户MIMO系统中低复杂度块对角化预编码算法

为在保证误码性能的情况下降低块对角化预编码算法计算复杂度,提出一种基于矩阵伪逆与LDL“分解的多用户多输人多输出（MIMO）系统块对角化（BD）预编码改进算法LDLHBD（QR）。算法通过全局信道矩阵伪逆与块QR分解进行零空间计算,避免复杂的矩阵奇异值分解（SVD）,快速实现信道块对角化。并采用能提供均匀子信道增益的LDL“方式对等效信道进行优化分解,实现预编码矩阵设计。仿真结果表明该算法计算复杂度明显降低,并获得了与传统块对角化算法相近的误码率性能。     

多用户分布式MIMO系统的低复杂度天线选择算法

相对于集中式系统,多用户分布式MIMO系统的基站端天线数量显著增大,因此基站端天线选择技术成为该系统的关键技术之一,然而采用传统的天线选择算法会因复杂度过高而制约系统的可实现性.为解决上述问题,针对多用户分布式MIMO系统的上行链路,提出一种基于优化参数的低复杂度接收天线选择算法.该算法采用逐减方法,以迭代优化参数的方式代替容量计算,从而达到降低计算复杂度的目的.复杂度分析和性能仿真结果表明,在有效降低运算量的同时,该算法的容量性能仍逼近最优算法.     

低复杂度信道矩阵排序的MIMO固定复杂度球译码

提出了一种多输入多输出通信系统中,根据最小均方误差(MMSE)译码器判决变量的可靠性进行信道矩阵排序的固定复杂度球译码(FSD)算法.首先进行MMSE译码,然后计算MMSE判决变量的可靠性,并将其作为信道矩阵排序的依据.该排序算法不仅能够有效降低传统FSD预处理阶段的复杂度,而且避免了FSD预处理阶段的串行特性,使得排序依据可并行计算,显著改善了译码实时性.仿真结果表明,低复杂度排序算法引起的性能损失很小,误符号率仍能接近最大似然译码.     

一种低复杂度的多用户MIMO THP排序算法

Tomlinson-Harashima预编码算法是一种有效的多用户多输入多输出下行链路算法,但是它的性能严重依赖于预编码符号的顺序．为了有效地衡量Tomlinson-Harashima预编码排序算法的性能,定义了一种排序增益因子．在此基础上为了最大化排序增益,提出了一种基于近似等对角QR分解的低复杂度Tomlinson-Harashima预编码排序算法．该算法通过对信道矩阵的行向量排序,使信道分解后的三角阵具有近似相等的对角元素值,改善了排序性能．仿真表明,与优化的Tomlinson-Harashima预编码排序算法相比,该算法大大降低了计算复杂度,而误码率性能几乎没有损失．     

降低MIMO系统中预编码复杂度的均值方案

在多输入-多输出(MIMO)通信系统中,如果发射端能够获得当前信道的准确状态信息(CSI),则可以在发射端进行优化设计来改善整个系统的传输性能.但是其优化设计的经典类注水算法大大增加了发射端预编码的复杂度.为了降低MIMO系统发射端预编码处理的复杂度,提出了一种新的均值方案.该方案利用信道奇异值的均值去代替类注水算法中的实时奇异值.仿真结果表明,该方案在能够准确表征MIMO系统信道容量和其他性能的前提下,可以降低约一个数量级的复杂度.     

一种多小区MIMO系统的分层预编码方案

针对多小区MIMO系统中干扰抑制的问题,提出了一种基于分层结构的预编码解决方案．在传统预编码算法的基础上,通过引入信漏噪比概念并借助于博弈论原理,在小区内和小区间分层进行预编码处理,根据每层具体场景,预编码权值基于不同的准则和方法进行选择,使得在较低复杂度下能够获得较好的多小区多用户干扰抑制的效果．仿真结果表明,本方案在多小区和单小区典型场景下,与现有方案相比,性能均有一定的提升．     

MIMO干扰信道中新的干扰消除方法

对于3用户的多输入多输出干扰信道,提出了一种基于空时编码的干扰消除方法. 每个用户采用速率为2的空时分组码,通过在每个用户的发送信号中引入零矩阵,消除第3个接收端的多用户干扰;通过对空时码字进行预编码和接收端的单向协作链路,消除其余2个接收端的多用户干扰. 与相同场景中的已有方案相比,所提方案在保持相同传输效率的同时,减少了反馈量,还实现了全分集. 仿真结果显示,收发天线的个数相同时,所提方案的可靠性优于相同场景中的已有方案.     

基于低秩空间的低复杂度干扰对齐算法研究

低秩空间的干扰对齐算法对无线通信网络的干扰抑制效果较好,但因其高复杂度而难以得到广泛应用。针对该算法高复杂度的缺点,提出对干扰系统内所有IA收发滤波并行处理的优化算法,并通过拉格朗日条件极值得到该算法的理论容量上界,最后进行算例仿真对比。结果表明,该优化算法能够在保证网络容量的条件下,降低算法的复杂度。     

具有不完全信道状态信息的MIMO广播信道预编码

多用户MIMO系统中,基站已知具有有限误差的信道状态信息时,基于信干噪比限制下的广播信道预编码的鲁棒性设计可行性差,为此提出基于信漏噪比限制下的预编码设计方案.将信漏噪比限制下的最小化发射总功率的设计转化为一组半正定优化的问题进行求解,并依据各个用户当前信道条件动态指定每个用户的信漏噪比的要求,从而增强了采用凸优化方法进行设计的可行性.针对信道状态信息误差较大的情况,提出使用一个基于最小均方误差准则的信道矫正矩阵来减少误差矩阵的范数,从而更有效地使用提出的预编码设计方案.仿真结果显示,本方案的误码率性能对信道信息误差具有鲁棒性,与基于信干噪比的类似方案相比较,本方案可获得最优解的概率更高,有更好的误码性能.     

MIMO广播有限反馈系统中联合预编码方法

在接收用户为多天线多输入多输出(MIMO)广播有限反馈系统中,信道方向矩阵的量化存在误差,此误差影响预编码设计,从而降低系统容量.针对此问题,通过分析信道方向向量量化误差的统计特性,提出了一种具有鲁棒性的基于最小均方误差(MMSE)的预编码方案.分析和仿真结果表明,所提的预编码方法有效提升了系统容量,降低了误码率(BER),减缓了平顶效应.     

基于部分协作的多小区下行MIMO鲁棒双层预编码算法

针对多小区协作多入多出（MIMO）系统中存在的信道状态信息（CSI）反馈回传过多的问题,提出了多小区部分协作MIMO系统预编码算法.首先建立了包含信道估计、量化和延时误差的联合误差模型,然后根据此信道误差模型,利用迫零和信漏噪比算法思想,提出一种多小区部分协作下的双层MIMO鲁棒预编码算法.数值分析及仿真结果表明,所提算法相比传统的多小区协作下行MIMO系统预编码算法,用户的误码率性能和系统和速率稍差,但在CSI反馈比特方面有一定优势.     

基于正交预编码的线性分散空时频编码

在MIMO-OFDM系统中,将能够获得良好的频率分集增益的正交预编码与能获得满空时分集的线性分散码相结合,提出一种基于正交预编码的线性分散空时频编码方法,综合利用二者的优势,获得频率分集与空时分集的合理折中。仿真结果表明,系统误比特性能得到明显的提高。     

Low complexity lattice reduction aided precoding algorithm with orthogonality defect threshold for MIMO systems

To reduce the complexity of lattice reduction aided (LRA) precoding, a low complexity LRA precoding based on the orthogonality defect threshold is proposed. We introduce the orthogonality defect (od) threshold as an early-termination condition into the lattice reduction (LR) algorithm which can reduce computational complexity by adaptively early terminating the LR processing. And, sorted QR decomposition of the channel matrix is used to enhance the probability of the early termination which further reduces computational complexity. Moreover, to achieve a favorable tradeoff between performance and complexity, we define a power loss factor (PLF) to optimize the od threshold. Simulation results show that the proposed algorithm can achieve significant complexity savings with nearly the same bit-error-rate (BER) performance as the traditional LRA precoding algorithm.     

鲁棒线性预测编码器设计

为消除多用户广播信道下反馈时延和用户速度对系统性能的影响,采用信道的统计信息和过
时信息联合估计当前信道信息,在发射端获得了不完全信道状态信息(CSIT). 在此基础上,
设计了一种鲁棒线性迫零预编码器. 仿真结果证明,鲁棒预编码器具有良好的性能,并且验
证了系统性能与反馈时延或用户速度的关系.     

基于插值矢量量化的MIMO-OFDMA下行链路预编码

为了解决多载波系统预编码需要的反馈数据随载波数线性增长的问题,提出了MI-MO-OFDMA下行链路有限反馈预编码方案。首先,由二元联合矢量量化算法离线构建预编码矩阵的码本,然后,根据载波相关性将载波分成若干频带,由接收端根据容量最大化准则确定每个载波频带的预编码矩阵和所分配的用户等预编码信息,并将信息索引利用有限个比特反馈到发射端,最后,发射端利用索引在码本中找到相应预编码信息,进行插值恢复,得到所有子载波的预编码信息。仿真结果表明,以同样的反馈数据量,所提出的方案可比现有预编码方案获得更大的下行容量。     

放大重传协议下优化的MIMO中继预编码转发矩阵设计算法

提出了一种优化的多输入多输出（MIMO）系统两跳中继预编码转发矩阵的设计方法. 该方法基于目的节点估计信号的均方误差最小, 在迭代求解〖WTHX〗AX〖WTBX〗+〖WTHX〗XB〖WTBX〗=〖WTHX〗F〖WTBZ〗类型矩阵方程的基础上, 通过奇异值分解得到最佳的转发矩阵．在中继放大重传协议下采用了简单的基于迫零准则的检测算法和线性预编码算法．该算法和基于酉矩阵的方法相比, 在同等条件下遍历容量可以提高2 bit〖DK〗•s-1〖DK〗•Hz-1以上．