一种基于MIMO预编码的多径分离方法

针对选择性MIMO信道多经分离问题,提出了一种基于预编码的收发联合设计方案。该方案中的每路发射矢量及其解码矩阵处于其他时延信道的共同零空间,把选择性信道多径分离为空间正交的若干平坦子信道,从而使平坦信道的预编码研究成果可以直接应用于选择性MIMO信道,解决了传统Z域处理中未消除ISI的问题,复杂度为Z域方法的L(多径数目)倍。仿真结果表明,该算法具有较好容量性能和误码率性能。     

MIMO系统的信道容量分析

本文详细推导了MIMO系统信道容量的表达式,分析了MIMO系统是如何利用多径来提高频谱利用率,并说明当天线数目很大时,信道容量随收发端最小天线数目的增大而线性增大.最后对MIMO与AWGN、SISO、SIMO的信道容量进行了仿真比较.     

MIMO系统的信道容量分析

本文详细推导了MIMO系统信道容量的表达式,分析了MIMO系统是如何利用多径来提高频谱利用率,并说明当天线数目很大时,信道容量随收发端最小天线数目的增大而线性增大。最后对MIMO与AWGN、SISO、SIMO的信道容量进行了仿真比较。     

多用户MIMO系统预编码技术的研究

多天线基站和多用户可以组成一个多用户MIMO系统,为获得更高的系统容量和高效传输性能。预编码是一种应用于发射端以达到抑制多用户间干扰的预均衡方法。基于非理想信道状态信息(CSI)条件,针对多用户MIMO系统的下行信道,研究了线性ZF预编码和非线性THP预编码的性能,给出了接收端信号与干扰和噪声比SINR的近似表达式。对两种THP变体结构,dTHP结构和cTHP结构进行了性能仿真比较。仿真结果表明,cTHP结构的性能要优于dTHP结构。同时,给出了信道估计误差对cTHP结构BER影响的定量仿真结果。对非理想CSI下的预编码技术选择提供了一定的依据,并对限定信道估计误差的偏差程度具有参考意义。     

空时分组编码在多入多出系统中的容量分析

研究瑞利衰落信道下正交空时分组编码的信道容量,针对收端已知信道状态信息(CSI)以及收发两端均知CSI的2种情况,给出相应的容量分析及计算公式的推导。在收端已知CSI情况下,采用泰勒级数展开方法,给出一种信道容量的近似表达式,该式可有效简化原有精确公式的计算,获得与真实值非常相似的结果。在收发两端均知CSI情况下,提出一种基于最陡下降算法的简单计算方法,用于求解最优中断门限值,该方法可避免原有求解方法的大量搜索和计算。仿真结果表明,所给出的信道容量精确表达式以及近似表达式均与相应的计算机仿真结果一致,从而验证了所推公式的有效性。     

两类多用户MIMO线性预编码的功率分配*

将多用户MIMO线性预编码分为干扰消除和干扰抑制两类,针对干扰消除中的块对角化（block diagonalization,BD）迫零算法,讨论了经典注水功率分配,提出一种信噪比控制功率分配方案。该方案可使系统各子流接收信噪比相同,各个用户的误码性能一致,也可控制用户之间的任意信噪比比例;研究了干扰抑制类预编码的统一功率分配方案,提出一种针对存在干扰系统的适用于相关信道的迭代注水算法。该算法引入经典注水的思想,将干扰和噪声一并考虑。仿真结果表明,该算法在相关信道下使系统和容量获得了明显提高。     

MIMO系统中的最优中继选择方案

研究多输入多输出中继系统中基于放大转发协议的最优中继选择方案,推导出中断概率和平均信道容量的闭式表达式,并对不同中继节点数时的中断概率和平均信道容量进行仿真。结果表明,该方案可以有效降低系统中断概率,且随着中继节点数的增多,系统平均信道容量优于直接传输方案。     

正则化信道求逆预编码下的MIMO功率分配设计

本文考虑的是多天线的基站与多个单天线用户通信的多用户多输入多输出(MIMO)系统下行链路,主要研究问题是在该系统中的极大化和速率的优化问题。当基站采用的是Peel等人提出的正则化信道求逆预编码(RCI)技术的情况下,本文致力于寻找一种新的有效的功率分配策略来求解极大化和速率的优化问题。尽管该优化问题是一个高度非线性的非凸问题,但是本文基于合理地分析,在此基础上提出了一种在多用户MIMO下行链路中简单有效的功率分配方法。数值仿真结果显示相比于传统功率平均分配的RCI技术和迫零技术,本文提出的的功率分配方案的和速率显示出了更好的效果。     

毫米波MIMO系统离散化混合预编码设计

为了提高毫米波大规模多输入多输出（MIMO）系统波束成形增益,降低天线与移相器的硬件成本,提出一种基于离散移相器的混合预编码设计方案。以最优化频谱效率为目标,该方案通过分析均匀直线阵列与均匀平面阵列的响应矢量,将毫米波信道的空间特性预编码的设计考虑为空间稀疏重构问题,采用离散化正交匹配追踪原理求出数字预编码与离散化的模拟预编码。仿真结果表明,同等条件下平面阵列的频谱效率优于直线阵列,同时所提出的离散化混合预编码方案中低精度移相器的性能近乎达到全精度移相器的性能增益。     

无人机协助的多用户MIMO毫米波网络混合预编码方案

针对无人机(UAV)协助的毫米波网络下行链路多用户通信场景,设计一种混合预编码方案.在发射端和接收端分别使用混合预编码器和模拟合并器,并将多元联合优化问题分解为子问题进行求解.构建UAV与地面用户的三维位置模型,利用带外位置信息对波束导向向量进行优化,进而通过码本生成模拟预编码器和模拟合并器.以最小化接收数据和发送数据...     

基于双码本的多用户MIMO有限反馈预编码方法

针对多用户多输入多输出(MIMO)下行链路由有限反馈导致的性能缺失,提出一种基于双码本的有限反馈预编码方法。该方法首先在接收端根据期望用户最大信干比准则从预置码本中选取预编码码字及扰动码字反馈给发送端,然后利用矩阵线性变换特性对预编码码字进行线性变换扰动以达到容量最优,从而补偿由于有限反馈导致的容量性能缺失。仿真结果表明,所提出的方法在保证反馈链路开销与系统误码性能的情况下,有效地改善了系统吞吐量。     

MIMO干扰信道中一种新的分布式迭代预编码算法

MIMO技术可以有效地提高通信系统的容量,但会带来很严重的用户间干扰问题。预编码技术以其能简化接收机和抑制干扰的作用将会在未来通信中扮演着重要角色。将多数据流的预编码矩阵设计转换成单数据流预编码矢量设计,提出了基于信干噪比最大的分布式迭代算法,以及将虚拟信干噪和最小均方误差方法相结合的迭代算法。数值仿真结果表明提出的算法可以有效提高系统容量。     

微小区MIMO信道模型的相关性分析

根据微小区双散射的MIMO椭圆信道模型,分析发送、接收端阵元天线间的信道相关性,考虑到发射端与接收端周围存在大量散射体,且散射体服从非均匀分布,采用Von Mises分布函数描述散射角度的分布情况,从而得到信道相关函数的闭式表达式,并通过仿真分析影响信道相关性的主要因素。实验结果表明,相关系数随天线间距、角度扩展、扩展因子的增大而非单调性减小,为MIMO技术的应用提供了有效理论依据。     

统一框架下协作MIMO系统预编码方案

针对在协作MIMO系统中多小区及多用户间的干扰对系统性能的影响,一般都会基于某种设计准则进行预编码处理,但是由于设计目标的单一性会导致系统性能的不均衡,为了优化系统的整体性能,均衡各种性能指标,提出了统一数学框架下的预编码方案,并基于凸优化理论借助拉格朗日方程给出了预编码矩阵的求解方法。经仿真证明,算法在目标函数的收敛速度以及系统容量方面具有一定的优势,表明了所提方案实施的可行性。     

太赫兹通信中MIMO信道建模与容量分析

随着纳米技术的不断发展与新型纳米材料石墨烯研究的不断深入,作为纳米网络通信技术的太赫兹通信成为无线通信的研究热点,然而现阶段对太赫兹通信中多输入多输出( MIMO)机制的研究较少。为此,采用离散化的数学方法,以接收端获取信道信息的遍历容量模型为基础,结合太赫兹信道的分子吸收噪声与传输路径损失,提出一种适用于太赫兹通信的MIMO信道模型。对建立的MIMO信道模型进行仿真与分析,结果表明,与单一太赫兹信道相比,太赫兹通信中的MIMO信道具有更高的信道容量与传输比特率。     

一种基于子空间分解的认知MIMO传输机制

针对传统认知无线电中检测-避免机制无法保证认知用户通信质量的问题,利用多输入多输出(MIMO)在空域处理上的优势,提出一种基于子空间分解的认知MIMO传输机制。在信道检测阶段,通过对协方差矩阵进行子空间分解得到噪声空间,在数据传输阶段,结合预编码将发送信号投影到噪声空间上,并采用功率注水以优化系统性能。仿真结果表明,该算法可以实现认知用户与主用户的空间复用,有效地提高系统的频谱利用率。     

大规模MIMO加权正交匹配追踪信道估计算法

针对大规模多输入多输出系统基站天线数目众多,移动用户很难实时精确完成信道估计等问题。提出了一种加权的正交匹配追踪算法。该算法在每次迭代过程中,计算得到的估计信号值由当前残差信号估计值和迭代之前估计值两部分组合而成;分别对当前残差信号估计值和迭代之前估计值设置不同的权值,以提高信号在低信噪比情况下的估值精度;通过调整不同迭代次数权值大小,可以提升信号在不同信噪比情况下的计算精度。仿真结果表明,在不同的信噪比情况下,该算法都可以获得比标准正交匹配追踪算法更高的估计精度。