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。     

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。     

利用匹配滤波改进MIMO预编码方案

针对多用户多输入多输出(MIMO)系统下行链路的共信道干扰(CCI)问题,提出了一种可以实现发射机和接收机联合设计的预编码方案。该方案假定接收机为匹配滤波器,避免了最小均方误差(MMSE)准则下发射机和接收机联合设计中的迭代操作,同时将迫零处理引入MMSE方法,完全消除了CCI。为进一步简化联合设计问题,对等效信道矩阵进行奇异值分解,将向量优化问题转化为标量优化问题。仿真结果表明,与其他非迭代的预编码方案相比,该联合设计的预编码方案可以获得更好的平均误比特率性能和总容量性能。     

LS-MIMO系统基于经典迭代法的低复杂度检测算法

针对大规模多输入多输出（LS-MIMO）系统最小均方误差（MMSE）检测算法计算复杂度高的问题,提出了基于经典迭代法的低复杂度信号检测算法,包括Jacobi迭代法、高斯-赛德尔迭代法和逐次超松弛迭代法. 从精确解的近似值出发,在较少的迭代次数中可获得高效而精确的解,而且计算复杂度相比MMSE检测算法下降一个数量级. 仿真结果表明,迭代检测算法经过有限的迭代能够达到近似MMSE检测算法的误码率性能.     

毫米波MIMO的DNN混合预编码梯度优化方法

毫米波多输入多输出的混合预编码是降低硬件复杂度和能量消耗的重要方法.为降低优化处理的复杂性并提升频谱效率,提出了一种支持深度学习的混合预编码优化算法.为了消除子信道之间由信噪比差异导致部分子信道误码率较高进而对整体误码率产生的不良影响,通过基于块对角化的几何均值分解和深度神经网络的训练来选择混合预编码器,将预编码器的优...     

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.     

MIMO系统中利用空间相关性的同信道干扰消除算法

针对不适合进行波束赋型的MIMO系统中接收端如何消除同信道干扰的问题,提出了一种利用系统中干扰源的空间相关性进行同信道干扰消除的算法,并给出了估计空间相关性的最大似然算法。仿真结果表明,在2×2的Alamouti分集方案中,该算法相比于将干扰当作高斯白噪的方法在BER为10-2时可以获得3 dB的增益;在2×4的分层空时复用方案中,该算法在存在一个强干扰源的情况下优势明显。     

透镜天线毫米波MIMO系统中基于开关结构的HBF算法

为了解决毫米波大规模多输入多输出（MIMO）通信系统中复杂的硬件成本和能量损耗的问题,提出了单用户系统中基于自适应开关结构的透镜天线阵列波束赋形方案.与传统均匀线性阵列相比,该方案在不显著降低性能的前提下,可降低波束赋形的硬件成本和能量损耗.结合块对角化（BD）迫零算法,将所提出的混合波束赋形（HBF）方案推广到多用户通信系统,同样可获得较高的频谱效率.     

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.     

基于最小均方差下的3D模型数字水印算法

使得三维模型变换带来的误差能量,最小影射到嵌入水印上.为使嵌入的水印对于三维模型的拓扑变换和几何变换都具有鲁棒性,提出一种基于最小均方差的3D几何模型算法,算法首先通过对三维网格顶点排序和挑选,排序和挑选的原则是使得被挑选的顶点具有最小的边距和,即通过对3D模型网格顶点优化选择,使得选择后的顶点受到拓扑攻击影响最小;然后,计算选择后顶点扰动均方误差能量,将水印嵌入到受误差能量影响最小的空间,使得嵌入的水印受到几何攻击影响最小.实验结果表明,算法对几何攻击和拓扑攻击具有好的抵御能力.     

毫米波Massive-MIMO系统中基于GMD的混合预编码

提出一种毫米波大规模多输入多输出（MIMO）系统中基于几何均值分解（GMD）的混合预编码方案.通过GMD处理将信道分解为等增益的子信道,以简化编解码复杂度.在此基础上,推导出基于GMD的系统频效优化目标函数解析式;然后根据基追踪原理和最小二乘法分别设计模拟预编码和数字预编码;最后通过相应的优化算法得到系统频效的优化解.数值仿真结果表明,提出的基于GMD的混合预编码方法与正交匹配追踪的方案相比,能明显降低系统编解码复杂度,并提高系统频效.     

适用LDPC码的基于最小均方误差准则的改进译码算法

提出了一种适用于LDPC码的基于最小均方误差准则的UMP BP-based改进译码算法。该算法结合了两种UMP BP-based改进译码算法(normalized UMP BP-based译码算法和offset UMP BP-based译码算法)的处理方法，并基于最小均方误差准则得到相应的归一化因子和偏移量因子。仿真结果表明，当使用码长为1008，码率为1/2的(3,6)规则LDPC码时，所提算法和上述两种算法相比，在BER=10-6时，可以节省0.03dB。     

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.     

母体均值的最小均方误差线性估计

本文讨论母体均值的线性有偏估计问题，给出了在均方误差意义下线性有偏估计优于样本均值的充要条件。在一些常用分布的场合，得到了母体均值的最小均方误差线性估计．     

低复杂度大规模MIMO系统联合天线选择与用户调度波束成形

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统硬件复杂度较高以及基站所能支持的最大用户数受基站天线数影响的问题,提出一种计算复杂度较低的适应于大规模MIMO系统下行链路的联合天线选择与递减用户调度算法,通过移除“差”的天线和用户来最大化系统总速率,降低基站所需配置的射频链路数.仿真结果证明,该方案能够在保证系统性能的前提下大幅度降低系统硬件复杂度.     

基于矩阵求逆化简的大规模MIMO系统线性信号检测

在大规模多输入多输出（MIMO）系统上行链路中,当基站端天线数远大于单天线用户数时,传统的最小均方误差（MMSE）检测算法能达到接近最优的线性信号检测性能.但是,MMSE算法涉及复杂的矩阵求逆,导致其难以快速有效地实现.为了平衡检测性能和计算复杂度之间的关系,对比分析了基于多项式展开的近似矩阵求逆方法和基于线性方程迭代求解的等效矩阵求逆方法,并将其应用于软判决检测中,充分利用了信道编译码的软信息,在降低检测算法复杂度的同时达到接近最优的检测性能.     

最小均方误差LB估计的性质

给出了最小均方误差ＬＢ估计的一些性质，包括ＬＢ估计优于ＬＳ估计的充要条件，ＬＢ估计可容许估计的充要条件，还给出了文献中尚涉及的一些ＬＢ估计。     

最小均方误差 LB 估计

文中讨论的是回归系数的线性有偏估计问题，并给出了一个重要结果，这就是最小均方误差意义下的回归系数的线性有偏估计。