论文部分内容阅读
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术作为下一代移动通信技术的主流技术之一,可以在不增加系统带宽和天线发射功率条件下大幅提高频谱利用率。然而在多输入多输出系统中不可避免的会出现各用户之间以及用户内各数据流之间共信道干扰的现象,预编码技术正是这样一种利用发射端已知信道状态信息,在发射端对信号进行预处理,从而消除接收信号中共信道干扰的技术。预编码技术的应用使得多输入多输出系统性能得到显著提升的同时,还大大降低了接收机处理的复杂度,因此,在最近几年受到了国内外研究人员的广泛关注。本文针对单用户和多用户多输入多输出系统的预编码算法进行了较为深入的研究,主要工作如下：1.深入了解多输入多输出系统相关知识,对单用户和多用户多输入多输出系统进行建模和分析；2.针对线性预均衡算法、基于正交三角分解的模代数预编码算法和基于几何均值分解的模代数预编码算法等单用户预编码算法进行了分析,并将基于正交三角分解的模代数预编码算法扩展到四种系统框图进行实现,同时给出了各模型下相关处理矩阵的表达式,并进行了系统仿真和应用分析；3.考虑多用户多输入多输出系统下行广播信道模型,针对基于信漏噪比最优化准则的线性预编码算法及其相关改进算法进行了分析和实现,并基于此思想提出了一种SLNR-GMD-THP预编码算法。该算法通过引入脏纸编码思想来消除已知信号干扰,增大每用户的信漏噪比,改善系统性能。从另一方面来讲,该算法成功将单用户多输入多输出系统当中的基于几何均值分解的模代数预编码算法扩展到多用户多输入多输出系统当中,几何均值分解思想的引入均衡了各数据流的等效信道性能,避免了最差等效子信道的出现,经仿真验证该算法获得了较好的误码率性能和系统总速率性能。此算法还可以视为一种较新颖的线性预编码算法与非线性预编码算法相结合的预编码算法；4.研究了基于块对角化思想的多用户预编码算法并基于块对角化几何均值分解模代数预编码算法提出了一种次优贪婪用户排序算法,在保持与最优用户排序相近的误码率性能的条件下,大大降低了算法复杂度。同时为了减小等效信道增益较差用户对系统误码率的影响,将流减少技术与原算法进行结合,并引入流控制因子实现系统对不同用户的差异性服务。