多用户MIMO信道下行链路预编码方案对比研究

研究了多用户MIMO系统中基于信漏噪声比(SLNR)的预编码算法,给出了求解方法,并分析了基于信干噪声比的迫零算法必须满足的天线约束条件。与迫零算法相比,基于信漏噪声比的预编码算法没有限制发送端和接收端天线数,同时由于考虑了噪声的影响,不会有噪声放大,可以得到闭合解。仿真部分对基于信漏噪声比的预编码算法与基于信干噪声比的迫零算法在不同情况下的性能进行了对比,突出了基于信漏噪声比的预编码算法在不满足天线约束条件时的优势。     

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.     

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.     

大规模多用户MIMO系统导频波束形成预编码算法及仿真

为了降低大规模多用户MIMO系统中用户侧信道状态信息获取的开销,提出了一种基于导频预编码的波束训练算法.结合用户可达速率,采用几种不同线性预编码算法,给出了导频波束形成预编码算法.对该算法进行仿真,分析其在不同天线数和用户数条件下的频谱效率、信噪比以及相干时间间隔的关系.仿真分析结果表明:在相干时间间隔符号数大于50时,该算法频谱效率显著优于未采用导频预编码算法.信道估计开销不依赖于基站天线数目,仅与用户数目成正比.采用上述算法可有效降低MIMO系统中用户侧信道状态信息获取的开销.     

多用户线性分散码与空间复用组合系统预处理算法研究

为了更有效地去除多用户下行链路的共道干扰,针对多用户线性分散码与空间复用组合系统,基于球形检测算法原理,在假定基站已知信道状态信息的情况下,依据后验信噪比最大化准则提出一种改进的迫零预处理算法.理论及仿真结果均证明:改进的迫零预处理算法不仅可以彻底去除用户间的共信道干扰,而且当下行链路中发射天线数目增加时可以进一步提高系统性能.     

低复杂度的多用户MIMO下行链路块对角化算法

提出了一种低复杂度的多用户多输入多输出(MIMO)下行链路块对角化预编码算法,证明了该算法能够实现与传统块对角化算法完全相同的系统总容量.算法基于迫零方法进行改造,通过对迫零向量实施格拉姆-施密特正交,可以快速实现等效下行链路的全局块对角化,从而获得最终的预编码矩阵.由于算法避免了传统块对角化算法求解零空间所进行的矩阵...     

一种改进的协作多点多用户预编码算法

在LTE-A系统中,现有协作多点多用户预编码算法不能同时抑制用户间、用户内部及噪声干扰,并且计算复杂度较高。针对这两方面的问题,提出了一种改进的线性预编码算法。本文采用计算复杂度,系统容量和误码率作为评价算法性能的指标,建立了协作多点多用户的系统模型,并给出了改进算法具体的实施步骤,理论分析了算法的计算复杂度,使用MATLAB仿真验证了系统性能。仿真结果表明,该算法在一定程度上能够降低计算复杂度和误码率,且在相同的天线配置下,该算法的系统容量性能略低于正则块对角化预编码算法。     

多用户MIMO系统上行检测算法

针对多用户MIMO上行传输系统提出了两种新型的多用户检测算法．利用块对角化技术将多用户MIMO系统并行或者串行地分解为多个单用户MIMO系统,从而使得适用于单用户MIMO系统的算法可以直接应用,极大地降低了系统的复杂度．仿真结果表明,该算法能够达到与相应单用户MIMO系统相同的性能,而与传统的迫零算法相比,性能有很大的提高．此外,理论分析与实验结果表明,串行多用户检测算法性能优于并行多用户检测算法．     

大规模MIMO系统中基于WMMSE的混合预编码算法

为提高大规模多输入多输出（MIMO）系统复用增益,降低天线硬件成本,提出一种基于全阵列天线结构的混合预编码算法.以多用户加权最小均方误差为优化目标,综合考虑天线结构硬件限制、用户公平性和功率限制,采用数字-模拟混合式两级预编码与最优一级数字预编码最大逼近的方法求解两级混合预编码.仿真结果表明,所提算法能最大限度地减小所求混合预编码矩阵与最优一级预编码矩阵的误差,具有较好的收敛性,可获得近乎最优的混合预编码性能增益.     

改进的MU-MIMO线性预编码算法

针对MU-MIMO系统中多用户天线之间存在的干扰问题,提出一种块状对角化-最小均方误差(BDMMSE)算法。该算法是在信噪比一定的情况下,先用BD预编码算法在发送端消除多用户之间的干扰,然后在接收端使用MMSE信号检测技术对每个用户多个天线之间的干扰进行消除,最终使误比特率达到最小。仿真结果表明,改进的预编码算法比单一的预编码算法的BER性能有显著提高。     

基于范数最小的干扰对齐预编码方案设计

干扰对齐是解决无线通信系统中同信道干扰的重要技术之一,能获得与用户数量成线性关系的自由度增益。针对干扰对齐中预编码矩阵的目标函数过于复杂,难以优化的问题,用子空间投影的方法证明了期望信号最强的条件是在信号空间和干扰空间的仿酉矩阵的内积范数最小时得到的,并提出基于内积范数最小的预编码矩阵方案。然后在多用户干扰信道中,分别用迫零和最小均方误差接收机,测试了该算法的性能。仿真结果表明,与现有预编码方案相比,该方案的信道容量有明显的提高。     

基于预编码的MIMO系统的半盲估计

通过时域预编码来克服MUI,采用纯盲估计算法结合短的传统训练序列来进行信道估计。提出了一种应用于MIMO-OFDM系统的基于时域预编码算法的半盲信道估计方案,该方案能够克服多路传输中用户间干扰(MUI)和提高频带的利用率,其预编码算法在低信噪比下优于传统的频域ZF预编码算法的性能,同时该算法具有较低复杂度,易于实现。理论分析和性能仿真均证明了上述特点。     

Lower bound capacity based scheduling in MUMIMO system

The current existed scheduling schemes which are generally derived from the antenna selection algorithms can improve the sum-rate of MU-MIMO system to some extent.However,these schemes can not make th...     

TD-LTE-A系统下行多用户CoMP联合预编码算法

LTE-A中多点协作传输(CoMP)技术可以通过多点协作发送、协作干扰消除等策略提高系统容量,特别是能增强小区边缘用户的接收信干噪比(SINR),改善通信质量,为此,针对多用户CoMP(MU-CoMP)中多流联合发送波束成形算法设计问题,以接收信号平均SINR最大化作为目标函数,通过计算信道状态信息估计值以及多用户干扰、噪声的统计自相关矩阵,构造正则矩阵束,将最大化接收SINR的联合传输预编码矩阵求解问题转化为正则矩阵束的广义特征向量求解问题,设计的权重矩阵既对准最大增益的波束方向,又能有效抑制用户及流间干扰. 计算机仿真验证了该CoMP预编码矩阵联合设计算法能获得协作波束成形增益,且具有较强的鲁棒特性.     

基于区域用户密度的毫米波MU-MISO自适应调度方案

为了解决毫米波信道条件下有限区域内多用户调度问题,提出了一种基于毫米波多用户多输入单输出（MU-MISO）下行链路信道的自适应多用户调度方案.首先,根据各个用户反馈的区域位置信息,基站对用户进行分组,并根据区域的用户密度为每个区域分配适当的射频链资源;然后,基于获取到的各个区域角度范围信息和各区域所分配的射频链数,为每个区域设计通信波束;最后,在综合考虑组内和组间波束干扰的情况下,在用户端为每个满足匹配约束条件的用户确定最佳通信波束,并将该波束的信噪比值和信道质量信息反馈给基站,在基站端,根据用户反馈的信息,为每个区域的通信波束依次选择最佳用户.仿真结果表明,该方案能获得较好的和速率性能,尽管与SUS-ZFBF算法相比有一定的差距,但降低了反馈信息量,而且射频资源的分配方式在一定程度上更能保证用户通信的公平性.     

GEVD辅助的MMSE干扰抑制下行多用户MIMO系统

为提高多用户多输入多输出(MIMO)系统中多个用户的预编码增益,提出了一种利用广义特征值分解(GEVD)辅助的最小均方误差(MMSE)干扰抑制算法,抑制干扰和噪声的同时考虑了用户的预编码增益、最大化发射端的信漏噪比和接收端的信干噪比,并给出有信道误差情况下修正的预编码设计方法.理论分析和仿真结果表明,新算法比广义的MMSE信道反转算法具有更好的系统性能.     

双功能雷达通信系统的多用户功率分配算法

为解决传统多用户双功能雷达通信系统因载波分配导致通信性能较差的问题,提高双功能雷达通信系统的资源利用率,提出了一种通信用户载波共享模型下的多用户功率分配方案,并通过构造合理的资源分配问题使得系统具有更优的通信性能。首先,建立双功能雷达通信系统的通信用户载波共享信号模型。其次,为保证双功能雷达通信系统性能,构造了以系统通信和速率最大并满足雷达信噪比下界、总功率和用户功率约束的优化问题,通过理论分析严格证明了优化问题的可行性。最后,为求解凸优化问题,提出一种多用户功率分配算法,通过引入辅助变量对目标函数进行二次转换,将其分解为两个优化子问题,继而通过交替迭代的方式进行求解。研究结果表明,相较于传统通信用户载波分配模型,优化后的通信用户载波共享模型通信和速率提高了约40%,从而验证了所提方案具有更优的通信性能,有效提高了系统资源利用率。本研究成果为提高多用户双功能雷达通信系统的通信性能提供了一种新思路和手段。     

Adaptive resource allocation for multi-user multi-server power-line communication OFDM systems

The bits and power allocation model of adaptive power-rate mixture for multi-user multi-server power-line communication systems was analyzed with the restrictions of maximal total power, fixed rate for each real time (RT) user, minimal rate for each non-real time (NRT) user, maximal bits and power for each subcarrier in each orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. An algorithm of resource dynamic allocation in the first OFDM symbol of each frame and resource optimal adjustment in the latter OFDM symbol of each frame was proposed. In the first OFDM symbol of every frame, resource is firstly assigned for RT users so as to minimize their total used power until satisfying their fixed rates; secondly the remainder resource of power and subcarriers are assigned for NRT users so as to minimize their total used power until satisfying their minimal rates also; lastly the remainder resource is again assigned for NRT users according to the proportional fairness strategy so as to maximize their total assigning rate. In the latter OFDM symbol of each frame, bits are swapped and power is adjusted for every user based on the resource allocation results of anterior OFDM symbol. The algorithm is tested in the typical power-line channel scenarios and the simulation results indicate that the proposed algorithm has better performances than the classical multi-user resource allocation algorithms and it realizes the multiple aims of multi-user multi-server resource allocation for power-line communication systems.