有限反馈MIMO波束成形系统自适应码本选择算法

提出一种基于两级码本结构的有限反馈自适应MIMO波束成形技术,对该两级码本进行一定的组合,得到一个码本集并从中选择用来量化的码本.在反馈码字索引的同时包含了码本选择的信息,从而实现码本的自适应切换.仿真结果表明,在相同误码率情况下,该方法能够降低反馈速率.     

全双工MIMO中继系统中一种高性能波束成形算法

全双工中继系统相比于半双工中继系统可以极大地提高频谱利用率,但是中继收发端之间的信号泄漏严重影响全双工系统的性能。为了抑制基于译码转发的全双工多输入多输出中继系统的自干扰,提高信息传输速率,提出了一种波束成形算法。该算法在中继站采用基于最小均方误差的接收与发射波束成形,并联合两个波束成形矩阵建立迭代结构以得到最优解。仿真表明,同传统的零空间投影与最大化信干比算法相比,提出的算法能够有效提高系统性能。在中高信噪比时,该算法较最大化信干比算法获得0.8 bit/(s·Hz)左右的速率增益;当误码率达到10-3以及更低时,该算法相比于最大化信干比算法能获得1.5 dB左右的信噪比增益。     

MIMO—OFDM中基于波束成形的天线选择研究

为减少多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的复杂度,本文基于最小化差错概率准则,提出一种波束成形的天线选择算法。该算法不仅可以减少收发两端DFT／IDFT的个数,而且有效减少射频模块的个数,从而大大降低系统的复杂度。为降低天线选择算法本身的复杂度,文中提出一种简化的天线选择算法。仿真结果表明,与时频联合波束成形算法相比．相同性能要求下,其需要的射频模块的个数可减少37．5％以上。     

宽带电力线MIMO通信中基于能效的波束成形算法

宽带电力线MIMO通信中,由于存在多用户干扰和共信道干扰,需要应用波束成形算法消除,由于信道状态信息不能准确获得,需要对信道进行量化反馈,故反馈误差会导致系统性能下降;针对此问题,本文提出了一种考虑量化误差影响的波束成形算法,此算法在保证用户服务质量的前提下,以最大化系统能源利用效率为优化目标,仿真验证了此波束成形算法的有效性和鲁棒性.     

多用户MIMO系统的一种低复杂度用户选择算法

联合块对角化和几何均值分解（BD-GMD）是一种用于下行多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的预编码方案。在信噪比（SNR）较高的情况下;此方案在信道吞吐量和误符号率（SER）两方面都是渐进最优的。但是;在BD-GMD方案中;发射和接收天线的数量限制了能同时通信的用户数。在一个拥有大量用户的下行MU-MIMO系统中;为了使得系统总的吞吐量最大;基站必须从大量的用户中选出一个用户子集;同时对他们进行服务。采用穷尽搜索算法能得到最优的用户子集;但这种方法所需要的计算量太大。因此;我们提出一种次最优但是计算复杂度较低的用户选择算法;用于采用BD-GMD方案的下行MU-MIMO系统。此算法具有随用户数变化的线性复杂度;另外;仿真结果显示;其总的吞吐量大致能达到采用穷尽搜索算法所获得的系统总吞吐量的95％。     

基于随机波束成形MIMO系统的信道反馈算法

MIMO系统是未来移动通信发展的趋势.随机波束成形利用包含信道质量的反馈信息,可以开发多用户分集增益,进一步提高MIMO系统的容量.然而繁重的反馈信息会占据大量的无线资源,降低系统的实际效率.主要研究降低随机波束成形MIMO系统反馈开销的方法,提出了两种部分信道反馈算法:门限反馈和最优反馈.理论推导表明了系统平均容量与反馈率之间的权衡关系,仿真结果证明了只要恰当地选取反馈参数,这两种反馈算法可以在几乎不牺牲系统容量的前提下,极大节省反馈开销.其中,门限反馈在系统容量方面表现要好于最优反馈,而最优反馈在实现简便性方面要强于门限反馈,因此实际设计时要折中考虑.     

基于PU2RC的下行多用户MIMO系统多模发送方案

针对有限反馈下行多用户多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）系统,提出了一种基于每用户正交码率控制（per user unitary rate control, PU2RC）的多模发送方案。该方案通过最大化系统的遍历和速率来自适应地选取发送模式,即系统同时传输的并行数据流数目。由于直接计算系统的遍历和速率比较困难,论文推导出它的一个上界,并以最大化该上界来简化发送模式的选取。仿真结果表明,所提方案的遍历和速率性能优于传统PU2RC方案,特别当系统中用户数不大或者信噪比较高时,性能有明显的改善。     

多用户MIMO系统中的一种低复杂度用户选择算法

联合块对角化和几何均值分解(BD-GMD)是一种用于下行多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的预编码方案。在信噪比(SNR)较高的情况下,此方案在信道吞吐量和误符号率(SER)两方面都是渐进最优的。但是,在BD-GMD方案中,发射和接收天线的数量限制了能同时通信的用户数。在一个拥有大量用户的下行MU-MIMO系统中,为了使得系统总的吞吐量最大,基站必须从大量的用户中选出一个用户子集,同时对他们进行服务。采用穷尽搜索算法能得到最优的用户子集,但这种方法所需要的计算量太大。因此,提出了一种次最优但是计算复杂度较低的用户选择算法,用于采用BD-GMD方案的下行MU-MIMO系统。此算法具有随用户数变化的线性复杂度,另外,仿真结果显示,其总的吞吐量大致能达到采用穷尽搜索算法所获得的系统总吞吐量的95%。     

LDPC码和协作MIMO系统结合的波束成形技术性能分析

将波束成形技术用在协作多输入多输出(MIMO)系统中,通过半双工的放大转发模式的中继传输协议,提出了奇异值分解与最小均方误差(SVD-MMSE)混合波束成形技术的方法.将发送端的信息采用低密度奇偶校验码(LDPC)编码,可以有效利用空间分集,提高了系统性能.通过Matlab仿真表明SVD-MMSE的混合算法的误码率性能比单一的SVD算法和MMSE算法在BER=10-6时分别提高了0.5 dB和0.4 dB左右.     

MIMO系统中基于微时隙波束选择的机会波束形成性能仿真

文章研究了可以获得MIMO系统慢衰落信道中下行链路多用户分集增益和复用增益的机会波束形成（OBF）技术,并将其扩展到接收端多天线的情况下,发射端采用基于微时隙的波束选择技术进一步提高系统容量。每个微时隙基站利用随机产生的酉矩阵将M个数据子流承载在M个随机波束上进行发送,根据每个用户的反馈信干噪比机会地决定接收用户。最后系统选择使其容量最大的正交酉矩阵发送数据,并用注水算法进行功率分配进一步提高系统吞吐量。文中提出方法的优点在于,在接收端多天线的情况下系统通过波束选择技术进一步提高系统吞吐量。     

3D MIMO系统中一种有限反馈开销降低方法

针对三维多输入多输出（3D MIMO）预编码系统的高反馈开销问题,结合信道预测,提出了一种基于时频域二维分簇的有限反馈开销降低方法。该方法利用信道的时频域相关特性,用户端根据与当前帧中数据块所对应的信道状态信息（CSI）,采用自回归（AR）模型来预测与后续帧中数据块相对应的3D CSI,进而对预测得到的CSI进行时域与频域二维分簇处理,最后将与每个反馈数据块相对应的预编码矩阵索引反馈给基站。仿真结果表明：该方法在保证系统性能的同时,不但大幅度地降低3D MIMO多用户系统的反馈开销,而且有效地改善了反馈延迟对系统性能所造成的影响。     

基于部分信道信息反馈的多用户MIMO传输机制研究

在宽带无线通信系统中,多天线技术的实现依赖于多用户MIMO传输机制及信道信息反馈的有效解决.提出一种发送端进行干扰消除的TIE算法及相应的用户选择算法和功率分配算法,并提出一种基于向量量化的部分信道信息反馈机制,可以在多用户环境中提高系统性能并能有效降低信道信息反馈开销.分析了采用部分信道反馈机制的TIE算法的性能,论证了其性能特征.实验结果表明,与其他算法相比TIE算法可以有效地提高系统数据速率,而部分信道反馈机制可以在保持系统数据速率的前提下极大地降低信道反馈信令的开销.     

一种3D-MIMO动态自适应码本设计方法

全维大规模三维多输入多输出天线（3D-MIMO）系统可以显著地提高系统的空间分辨率和功率效率,降低干扰。基于平面大规模天线阵列,本文提出了一种考虑大尺度衰落且δdB衰落波束覆盖区域的动态覆盖区域非对称的、新颖的3D-MIMO动态自适应的直积码本设计方法。本文方法从基站覆盖的边缘开始,逐次计算每个码字,加入码本,码本的覆盖区域逐渐扩大,直到码本满足基站的覆盖要求。通过对比传统的DFT码本,分析了所提码本的特性,结果显示所设计的码本可以有效地将水平面分割成环形区域,并提高了小区边缘的波束覆盖密度。最后分析了所提方法设计码本的大小与衰减值δdB以及天线数的关系。     

利用多级线性预测改善有限反馈系统反馈量

以先进的长期演进技术(LTE-Advanced)为背景,针对多输入多输出（MIMO）系统中基于码本的有限反馈技术进行了研究,提出了一种基于多级线性预测的有限反馈新方法。利用信道的时间相关性,对信道值进行多级线性预测,以预测误差为基础,通过最小化均方误差来设计量化码本,将码本中对应的码字序号用于系统反馈。仿真结果表明：采用多级线性预测能有效地降低系统预测误差,等效地,减小了系统的反馈开销,最大降低幅度能达到15%。     

一种改进的PU2RC多模传输方法

在有限反馈的下行多用户多入多出(Multiuser multiple-input multiple-output,MU-MIMO)系统中,系统的和容量随着信噪比的升高而干扰受限。本文针对这个问题提出了一种改进的每用户归一化波束成形与速率控制(Per-user unitary beamforming and rate control,PU2RC)多模传输方案,通过增加信道量化质量指示的反馈,为基站进行用户选择提供了更有效的信息以实现多模传输。仿真结果表明,在实际系统中激活用户数比较少时,该方案能够通过动态改变同时服务的用户数,从而最大化系统的和容量。在同等反馈量的情况下,与传统的PU2RC相比,提高了系统的和容量,为下行MU-MIMO系统的应用提供了更好的参考。     

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。