LTE-A系统中的码字选择方案

利用先进的长期演进系统中8天线预编码2级码本结构,提出了分步反馈长时预编码矩阵指示符和短时预编码矩阵指示符的码字选择算法.接收端根据信道容量近似解的最大值计算反馈长时预编码矩阵指示符,然后通过遍历方法确定短时预编码矩阵指示符的反馈值.该方法能提高反馈的有效性,降低计算复杂度.仿真结果表明,分步反馈预编码码字选择算法的性能比最优码字选择算法相差约0.2dB.     

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。     

毫米波大规模MIMO系统中混合预编码设计

为了提高混合连接结构毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统的频谱效率,提出一种最大化等效信道增益的混合预编码方案。首先,以原始信道矩阵和模拟预编码矩阵构成等效信道矩阵,并将其分解为各子阵形式,以等效子信道增益之和最大化为目标求取各模拟预编码子矩阵,对其进行块对角组合,从而得到模拟预编码矩阵;然后,运用连续串扰消除的思想逐列求出数字预编码矩阵。仿真结果表明,信噪比为20 dB时,所提方案频谱效率达到最优全数字预编码方案频谱效率的91.7%,在不提高复杂度的情况下,提升了混合连接结构的混合预编码的频谱效率。     

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.     

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。     

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．     

一种改进的块对角化预编码算法

为进一步提高块对角化预编码算法的性能,提出一种多用户多输入多输出下行链路中基于Givens变换的正交三角（QR）分解改进块对角化算法（QR-Givens-BD）。在块对角化预编码算法中,首先需要求出预编码矩阵的前半部分来解决多用户干扰问题,然后求出预编码矩阵的后半部分来降低用户自身天线间的数据干扰。在求解预编码矩阵的前半部分时,使用的核心算法是矩阵的正交化算法,矩阵的正交性的强弱将直接影响块对角化预编码算法的误码率性能的好坏。因此,针对块对角化预编码算法中的矩阵正交化算法,使用基于Givens变换的QR分解正交化算法替换原有正交化算法,求解预编码矩阵的前半部分,从而获得信道干扰矩阵零空间的正交基。通过对矩阵采用本方法进行正交分解,可以获得正交性更好的正交矩阵,从而进一步降低系统误码率。仿真结果表明,本文所提出的算法与传统的块对角化算法相比,在降低了计算复杂度的同时大幅提高了系统的误码率性能;与基于Gram-Schmidt正交化的改进块对角化算法相比,在略微增加复杂度的前提下可以提高3～5 dB的误码率性能。     

3GPP LTE系统的预编码码本选择方案

利用等效矩阵和树搜索方法,提出了第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）系统中发射天线数为4的预编码码本选择方案. 将16组预编码码本等效为5组预编码码本,再通过树搜索找到最佳码本. 与最优码本选择方案相比,本方案有效减少了码本选择数目,降低了计算复杂度. 仿真结果表明,此方案性能非常接近最优码本选择方案.     

一种TDD-MIMO系统混合预编码传输机制

针对TDD-MIMO系统中,天线之间存在相关性时会影响系统性能的问题,提出一种混合预编码传输机制.在该机制中,基站首先采用一种低复杂度的信道估计算法来计算信道矩阵,然后计算信道矩阵的相关度来判断相关性的高低并选择相应的预编码方式.当相关度大于等于转换系数时,采用基于协方差矩阵的预编码;反之,则利用基于LR的预编码.仿真结果表明,该机制充分利用了2种预编码分别适用于不同相关性范围的特点,在降低了系统的误码率的同时保持了低复杂度,提高了系统在天线之间存在相关性时的容量.仿真验证了该机制的有效性.     

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.     

预编码增益优化的预编码叠加训练设计

为获取更优的预编码增益,针对满秩预编码叠加训练模型,通过推导成对错误概率近似表达式,分析该模型中预编码矩阵带来的分集和编码增益,导出相应的优化策略,并据此提出基于线性调频序列的满秩预编码叠加训练方案．该方案采用线性调频序列构建预编码矩阵与训练序列,实现数据与训练的正交传输．与现有方案相比,该方案在相同信道估计性能下可获取更优的编码增益性能．仿真结果表明,该方案在高信噪比环境下可有效提高符号检测性能．采用线性调频序列比多相序列构建预编码矩阵与训练序列能获取更优的编码增益．     

非冗余块预编码MIMO-OFDM系统盲信道估计算法

由于传统的盲信道估计算法靠引入块预编码来弥补子空间方法的缺陷,因此会牺牲一部分符号信息。针对上述问题,提出了一种非冗余块状预编码算法,将发送符号按奇偶成对分块重组,对其进行预编码,相应地接收信号的自相关矩阵具有块状结构,选取对角线上的两个块分别进行信道估计;同时讨论了预编码矩阵应该满足的条件以及预编码矩阵对信道估计和系统误码率的影响,以此设计了一种均衡方法,对两个估计值进行均衡,得到最终的信道估计．仿真表明,该方法可以在获得更好的信道估计效果的同时降低系统的误码率．     

面向天线互耦效应抑制的波束预编码算法

针对毫米波混合波束成形系统研究中没有考虑天线互耦效应对毫米波系统性能影响问题,结合天线互耦效应分析,提出了一种基于改进正交匹配追踪算法的波束预编码方法．该方法首先推导出了天线互耦矩阵,在此基础上建立了等效互耦信道模型;其次,以所建立的等效互耦信道模型为基础,以最大化传输速率为目标,利用改进的正交匹配追踪算法求得预编码向量,从而获得互耦效应下的最优波束．仿真表明,这种波束预编码方法能够有效地抑制互耦效应造成的波束畸变,保证通信质量．     

MIMO 系统中一种新的迫零预编码方案

针对传统迫零预编码无法适用于非满秩MIMO信道的问题,提出了一种新的迫零方案。通过对信道矩阵进行合适的分块,把对迫零预编码矩阵的设计转化为对两个线性方程组进行求解。该方法不要求信道矩阵满秩,其复杂度随着信道矩阵秩的增加而减少。仿真结果表明：该方案在信道满秩时与传统的迫零算法性能一致,并且与SVD预编码相比,复杂度较低,具有较好的误码率性能。     

Multiuser iterative precoding algorithm based on the matching weighted signal-to-leakage-and-noise ratio

A multiuser iterative precoding algorithm is proposed to reduce the multiuser interference in multiple antenna cellular communication systems. The proposed algorithm is based on the matching weighted signal-to-leakage-and-noise ratio. In the proposed algorithm, the effective channel gain of each user is selected as the matching weighted factor, and the leakage power received by each user is weighted by the factor. An exact closed form solution for the precoding vector is obtained by maximizing the matching weighted signal-to-leakage-and-noise ratio, and then optimized by using an iterative optimization approach. Simulation results show that the proposed iterative algorithm based on the matching weighted signal-to-leakage-and-noise ratio can improve the sum capacity of the system, and retain low computational complexity.     

预编码和子空间跟踪的OFDM信道盲估计

讨论了一种OFDM信道盲估计方法,首先对进入OFDM系统前的相邻两个OFDM符号进行线性预编码,利用预编码引入的数据结构在接收端构造了一个新的矩阵,使得OFDM频域信道响应成为该矩阵的一维子空间,最后通过自适应子空间跟踪技术实现了信道的盲估计。仿真结果表明该方法能有效地抑制信号分布波动、时变信道及噪声对信道估计的影响,从而有效地降低了OFDM系统的信道估计平均均方误差和无编码码元出错率。     

MIMO系统预编码技术及其发展现状

预编码技术是多入多出(M IMO)系统的关键技术之一。在获得发射端信道状态信息(CSIT)的条件下,预编码器对信号进行一定的处理,以简化接收端设计或提高系统性能。文章介绍了预编码器设计的起源、原理及当前的各类预编码器设计方案,指出了预编码技术尚待研究的问题。     

高效的下行多用户MIMO系统天线选择算法

首先分析了一种基于最大信拥噪比准则的多用户发射体制,推导出了其发射权值和信拥噪比的闭式解,然后在此基础上提出了一种高性能的天线选择及其快速算法。仿真结果表明,同现有的迫零方案相比,这种基于最大信拥噪比准则进行预编码的天线选择策略,能够获得较低的误码率,因而具有更优的综合性能。