一种新的MIMO—OFDM系统的盲信道估计算法

深入分析了基于二阶统计特性的子空间盲信道估计算法,在分析得出MIMO—OFDM系统中的子空间盲信道估计方法不能用在发射天线数大于接收天线数这种情况下,引出了基于非冗余线性预编码的子空间盲估计算法。仿真结果表明,只要尸的取值合适,该算法就会有着很好的估计性能,并且通过分析发现,该算法的计算复杂度较小。     

使用对偶分解的MU-CoMP-JT联合资源分配

在MU-Co MP-JT(Multi-User Coordinated Multiple-Points Joint Transmission)联合资源分配问题中,传统的迫零预编码矩阵会使得每根天线发送功率互不相同,当Co MP节点发射功率仅满足总功率约束时性能损失不明显,而当Co MP节点分布在不同的地理位置时将受到单节点功率约束,这势必会降低系统功率利用率。为了进一步提升系统吞吐量,基于对偶分解理论提出了一种联合预编码优化的资源分配算法。该算法以最大化用户权重速率为目标,将原优化问题分解成若干个优化的子问题,不同子问题对应不同接收天线数的联合优化问题。当子信道的发送天线数大于接收天线数时,通过多次迭代计算得到预编码矩阵,并且预编码矩阵会随着拉格朗日因子的变化而变化。仿真结果表明所提联合预编码优化的联合资源分配算法能够明显提升系统吞吐量,且提高天线功率利用效率。     

频率选择性信道下多天线系统的空间线性预编码设计

研究了频率选择性信道下多天线系统的空间线性发射预编码设计问题.针对有循环前缀的块传输系统,通过理论分析指出,在频率选择性信道下设计空间预编码可以等效成现有的在频域为多个相邻频点设计相同的空间预编码,并可以通过凸优化方法对最优方案进行数值求解.为了降低计算复杂度,提出了一种以信道容量上界最大为目标的次优预编码算法.在进行等功率分配时,这种次优方法退化为现有的特征波束形成(EBF).针对非块传输系统,分析了EBF算法存在的问题,提出了一种基于串行搜索的EBF算法.仿真分析表明,这种方法在高信噪比下的性能明显优于EBF算法.     

一种新的基于子空间的盲信道估计方法

提出了一种新的基于子空间的盲信道估计方法。该方法利用时序反转空时分组编码，运用“虚拟接收天线”的方法进行盲信道估计，在一定程度上克服了传统的基于子空间的信道估计算法对MIMO系统中输入输出天线数目的要求限制。仿真结果证明了此方法有较好的信道估计性能。     

OFDM空时发射分集系统信道盲估计

本文研究了OFDM空时发射分集系统的子空间信道盲估计方法。该方法仅利用空时编码及OFDM调制引入的冗余,在接收天线小于发射天线时,也可以对信道进行盲估计。对盲估计方法所共有的估计模糊性问题进行了详细的论述,证明估计仅存在两个标量不确定因子。这种方法不需要对信号进行冗余预编码,系统将有更高的速率;同时也不需要对系统输出进行过采样或采用多天线接收。由于不需要确切知道信道的阶数,算法对信道阶数过估计有较好的鲁棒性。     

基于最大化信干噪比的多用户MIMO下行预编码

研究多用户MIMO系统下行链路的容量，以及如何达到该容量是最近几年研究的热点．基于各用户之间干扰为零的BD（Block Diagona Jjzation）算法，由于各用户信道空间的交叠，会造成多用户MIMO系统容量较大的损失，同时BD算法要求接入点的发射天线数不能小于空间复用用户的接收天线数之和．本文提出了基于最大化信干噪比准则下的线性预编码，和减少容量损失的次优线性预编码两种方案，避免了上述两个缺点，推导出基于最大化邬恹准则的线性预编码就是各用户采用单数据流传输的方案，同时通过容量分析和误码率仿真证明，这两种算法都优于传统的BD算法。     

基于子空间方法的阵列天线方向向量自适应盲估计

利用传统子空间法估计方向向量要求阵元数必须大于信号源数,要求在无线通信系统中是不现实的,因为移动用户数是很大的,为突破这一限制,本文提出了一种基于子空间法的阵列天线方向向量自适应盲估计算法.通过各阵元接收信号相加,得到叠加的期望数据源特征波形;通过子空间方法,将叠加信号用信号子空间的基表示,由于叠加信号中包含方向向量,从而得到期望数据源的方向向量估计,该算法不要求阵元数大于数据源数.仿真结果表明算法是有效的.     

一种MIMO时变信道下的低反馈量有限反馈预编码方法

本文提出了一种新颖的适用于MIMO时变信道环境的有限反馈预编码方法.该方法利用子空间跟踪算法自适应跟踪时变信道的发射预编码矩阵,同时结合Jacobi迭代算法有效降低了有限反馈预编码的反馈量.通过计算机仿真,该方法在ARI时变信道模型,以及更实际的Jake's时变信道模型下的跟踪性能得到很好的验证.在更低的反馈量下,该方法可以获得比传统的存在反馈延时的Grassmannian预编码方法更好的系统容量性能,而且该方法在相同的反馈量下,无论是收敛性能还是误码率性能都明显优于将Jacobi迭代算法直接应用于时变信道跟踪的预编码方法.     

基于块对角化的格基规约GMD矢量预编码

研究了对多用户多输入多输出下行链路进行块对角化后,使用格基规约算法的几何均值分解矢量预编码的实现方法。根据块对角化思想将多用户多天线信道分解为等价并行子信道,基于等价子信道给出了单个用户的几何均值分解矢量预编码的传输方案,通过使用格基规约算法分别结合连续干扰消除和垂直分层空时编码两种方法,求解矢量预编码中的扰动矢量。仿真表明,提出的方法误码率性能优于块对角化矢量预编码算法2 dB以上,而且能在不降低系统性能的前提下降低计算复杂度。     

MIMO系统中基于干扰子空间投影的盲空时多用户检测算法

该文针对多天线码分多址系统,提出了一种盲空时多用户检测算法。该算法结合空域、时域二维信息,利用Alamouti空时分组码与MIMO信道的结构特征,通过跟踪干扰子空间对多天线信道进行估计。在此基础上,通过将接收信号投影到干扰子空间的正交补空间上,实现了抑制多址干扰的空时多用户检测。该算法不仅能够自适应地跟踪信道的变化,且具有较低的算法复杂度。仿真结果表明该算法能够有效地抑制多天线码分多址系统中的多址干扰,改善系统的性能。     

人工噪声辅助的多用户安全传输方法

针对传统人工噪声辅助的安全传输方法无法适用于发射天线数等于接收天线数的多用户(Multiuser, MU)多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统的问题,提出了一种人工噪声辅助的多用户安全传输新方法。通过合理设计人工噪声与预编码矩阵,该方法可在同时满足所有用户传输需求的基础上,显著提升发射天线数等于接收天线数的MU-MIMO系统的安全性。同时,针对提出的方法进行了检测算法与平均保密速率的推导与分析。理论分析与仿真结果表明,所提方法可有效提升无线通信系统的安全性,在信噪比为20 dB时,该方法较传统方法的平均保密速率提升达到120%。     

基于分布式部分连接结构的多用户大规模MIMO混合预编码

在多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统中,针对传统方案受限于集中式部分连接结构和固定匹配相控算法而未能充分利用空间资源的问题,提出一种基于分布式部分连接结构的低复杂度相控迫零混合预编码方案.所提方案设计了多于射频链路数的逻辑天线子阵列,以使每个射频链路能连接多个分布子阵列,从而提供更高的空间分集增益.进一步通过分析...     

垂直分层空时编码的直接解码和盲信道估计算法

提出了适合垂直分层空时编码结构的盲信号检测和信道估计算法,在发射端进行了预编码,并利用一种类ESPRIT算法进行了盲信号检测和信道估计。与已提出的绝大多数垂直分层空时编码结构的信号检测和信道估计算法不同,去掉了接收天线数必须大于发射天线数这一约束。计算机仿真结果显示所提出的盲信号检测和信道估计算法与非盲算法几乎有相同的性能。     

干扰距离最远的多用户多天线干扰对齐算法

针对多用户多天线中小区边缘用户同频干扰问题,提出了一种基于干扰距离最远准则的多用户MIMO干扰对齐优化算法,通过对等效干扰信道进行SVD分解,选择与等效干扰信道矩阵距离最大的特征子信道作为传输预编码矩阵,并分析了算法复杂度以及空间相关性对性能的影响,仿真结果显示系统频谱效率较原始算法在8天线下有31.57％的提高.     

MIMO-OFDM系统中信道盲估计与检测

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种基于子空间的盲信道估计与检测方案,该算法将阵列信号处理的思想应用到MIMO-OFDM系统中,通过发送端信号的冗余编码,利用一种类ESPRIT算法进行盲信号检测和信道估计。仿真结果表明该算法的有效性及其信道盲估计方法的性能。     

基于子空间的MIMO-OFDM系统信道盲估计研究

为了降低算法的复杂度,提高现有MIMO-OFDM系统信道估计算法的性能,首先给出了一种信道模型,并在此信道模型的基础上提出了一种改进型基于子空间方法的盲信道估计算法。该算法基于子空间分解技术,利用信号子空间和噪声子空间的正交性将两者分离,通过补零内插技术得到其他子载波位置的信道估计结果,在估计过程中并不需要任何信道统计信息。仿真结果表明：该算法具有收敛速度快,估计精度高等优点。     

多径信道下MIMO系统发送天线数估计

为了解决认知无线电或信号截获中多径信道下MIMO系统发送天线数估计问题,首先分析了现有模型在多径信道下失效的原因,将MIMO多径信道模型等效变换出一种虚拟信道矩阵,从而建立多径信道下MIMO系统发送天线数估计模型;然后,利用随机矩阵理论中协方差矩阵最小特征值分布的相关研究结果,证明了时不变瑞利信道的协方差矩阵最小特征值收敛于第二类Tracy-Widom分布,分析了该特点对发送天线数估计的影响,并提出一种改进的RMT估计算法来估计多径信道下MIMO系统发送天线数.最后对改进算法进行了仿真验证,结果表明在低信噪比和小数据条件下,改进算法的估计性能相比RMT算法有较大提升.     

基于子空间距离的低复杂度码字搜索方法

针对有限反馈预编码多用户MIMO的码字搜索问题,该文提出两种基于子空间距离的码字搜索算法.首先证明了子空间距离与弦距的等效性,然后分析了弦距计算与两种子空间距离计算方法的运算复杂度.仿真证明与传统的的弦距计算相比子空间距离的计算复杂度较低,并且根据不同的硬件实现和发射天线数目可在两种子空间距离算法中选择复杂度较低的一个.     

基于冗余预编码的STBC-SC-FDE系统的频率域盲信道估计

针对频率选择性衰落信道下空时分组编码单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)系统的信道盲估计问题,设计了一种基于冗余预编码的频率域盲子空间信道估计算法,并讨论了算法的可辨识性条件以及去模糊度方法。该算法仅利用冗余预编码STBC-SC-FDE系统的频率域接收信号的二阶统计量即可获得系统的时域信道响应。仿真结果表明,算法稳定、可靠,具有良好的估计精度和均衡性能。     

一种实用性强的MC-CDMA盲信道估计方法

基于子空间分解的MC-CDMA盲信道估计算法运算量大,实用性差.本文根据在MC-CDMA中信号子空间维数远小于噪声子空间维数的特点提出从信号子空间的角度进行MC-CDMA盲信道估计,并采用PASTd算法对信号子空间及其维数进行动态跟踪.本文还通过对子空间跟踪的结果进行正交化处理的方法,显著提高了盲信道估计的性能.本文的盲信道估计方法运算量低,实用性强,仿真结果表明其盲信道估计性能接近特征值分解法.