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文档分类:通信/电子

mimo系统中下行链路预编码技术的研究.pdf


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文档介绍:
MIMO 系统中下行链路预编码技术的研究





重庆大学硕士学位论文


学生姓名:潘 雷
指导教师:蔡坤宝 教 授
专 业:信号与信息处理
学科门类:工 学


重庆大学通信工程学院
二 O 一一年十月
Research on Precoding Techniques for
Downlink in MIMO Systems



A Thesis Submitted to Chongqing University
In Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By
Pan Lei

Supervised by Prof. Cai Kunbao
Major: Signal & Information Processing


College of Communication Engineering
Chongqing University, Chongqing, China
October, 2011
摘 要

多输入/多输出(Multiple-Input-Multiple-Output, MIMO)系统是未来宽带无线
通信的关键技术,是充分利用空间资源以提高频谱效率的一个重要手段。MIMO
系统的一个主要优点就是信道容量的本质提高,从而直接转化为高的数据吞吐量。
另外一个优点就是显著地提高数据传输的可靠性,即低误码率。在下行链路中,
为了减少码间干扰、用户间干扰、降低接收机复杂度引入了 MIMO 预编码概念。
随着世界各国对该技术的不断研究和完善,预编码技术将成为 MIMO 通信系统所
必须采用的关键技术。
本文首先论述课题研究的背景和意义、发展历史与现状;接着深入研究MIMO
系统模型、系统容量、空间分集和空间复用等基本理论知识,并在Matlab环境下对
系统容量进行详细的仿真与分析,为文中预编码算法的研究奠定基础。
单用户模式下,本文首先介绍预编码的系统模型,进而研究两种线性预编码
方法,发送ZF预编码和发送MMSE预编码,并对发送MMSE预编码的求解过程进
行详细推导;接着,着重研究奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)
预编码和几何均值信道分解(Geometric Mean Decomposition,GMD)预编码技术;
进而基于MMSE准则的思想构造等价信道,通过对等价信道进行GMD分解获得新
的预编码矩阵和均衡矩阵。在多用户模式下,文中深入分析块对角(Block Diagonal,
BD)算法和BD-GMD算法,根据BD-GMD分解特点引入一种子信道排序算法,并
与BD-GMD分解相结合,进而基于最小化发送功率准则获得新的预编码矩阵和均
衡矩阵。在Matlab环境下,分别对文中所研究算法进行了仿真分析,具体理解每种
算法的优缺点。最后,对本文主要内容和所做工作进行总结,并分析在MIMO预编
码技术领域未来的工作方向。

关键词:多输入多输出,预编码,多用户,排序
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