基于非理想CSI的V-BLAST系统功率分配算法研究

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V-BLAST结构是一种基于MIMO方式的传输技术,它能较好的利用多天线系统的信道容量及频谱效率。在V-BLAST结构中应用OFDM技术可有效抵抗多径衰落并缓解符号间干扰。自适应功率分配算法能根据信道环境动态变化实现各发射天线功率的自适应调整。本文在信道相关、信道估计有误差以及信道反馈有延迟条件下,研究了V-BLAST及V-BLAST OFDM系统的自适应功率分配算法,以期所提发射功率分配方案能更好的提升系统性能,并为实用提供依据。全文主要工作如下:1.针对传统V-BLAS系统,不考虑传播误差,采用ZF及MMSE干扰抵消检测方式时,推导了系统子流误比特率(BER)的近似表达式。同时在完全信道状态信息(CSI)条件下研究了基于拉格朗日极值法与基于等信干噪比(SINR)的发射功率分配方案。通过仿真验证理论推导及功率分配方案的有效性。2.针对信道相关及存在估计误差的V-BLAST系统,以最小化平均BER为目标,分别得到基于ZF及MMSE检测时V-BLAST系统的发射功率分配方案。考虑到系统BER性能随着信道相关性的增加而下降,根据信道信息引入去相关方法以达到改善系统BER的目的。对所提发射功率分配方案进行仿真同时给出详细分析。与传统等功率分配方案相比,采用所提发射功率分配方案结合去相关方法可显著改善系统性能。3.针对信道估计有误差及反馈有时延的V-BLAST系统,以最小化平均BER为目标,提出一种基于MMSE检测的自适应功率分配方案。由信号估计信干噪比(SINR)的概率密度函数(PDF)推导出系统子流瞬时信干噪比的条件PDF以及系统瞬时BER表达式。以最小化平均BER为目标建立代价函数得到自适应功率分配方案。仿真显示,所提算法能获得比等功率分配方案更好的性能,在改善系统BER的同时更具实效性。4.针对信道相关及估计有误差的V-BLAST OFDM系统,以最小化BER为目标提出一种自适应功率分配方案。考虑到信道相关的影响,应用去相关方法。仿真显示,将发射功率分配方案及去相关方法应用到V-BLAST OFDM系统中,在克服频率选择性信道中的符号间干扰的同时提升了系统性能。
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