CoMP中矩陣并行算法研究.pdf

1、在 LTE系統(tǒng)中，小區(qū)間的干擾嚴重影響了系統(tǒng)性能，于是在 LTE-advanced中引入了新技術——CoMP技術。CoMP技術能有效減少小區(qū)間的干擾，并增加小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)吞吐量，然而基帶處理的復雜度是CoMP面臨的主要問題。預編碼技術作為協(xié)作通信中的關鍵技術之一，其中存在大量矩陣的操作，因此在硬件實現(xiàn)預編碼技術的過程中，矩陣求逆和SVD的精度和速率成為將其應用于實際的瓶頸。本文的具體工作如下：
　　(1)本文對CoMP技術進行

2、了簡要介紹，說明了現(xiàn)如今矩陣并行實現(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　(2)本文總結(jié)了MU-MIMO系統(tǒng)中常見的預編碼技術，介紹了不同 CoMP技術中的預編碼算法，分析了不同預編碼算法中的矩陣計算情況，統(tǒng)計了各個算法中矩陣求逆和SVD的次數(shù)，分析了天線維數(shù)與矩陣大小之間的關系，得出不同預編碼技術下CoMP系統(tǒng)的CDF性能圖，說明CoMP技術能有效提高用戶性能。
　　(3)本文在比較常用的分解方法之后，決定采用QR分解中的Givens變換完成

3、矩陣求逆算法。在硬件實現(xiàn)中，為了避免平方根的使用，Givens變換主要有兩種方法——改進的平方Givens算法(MSGR)和CORDIC算法，文中分別介紹這兩種算法并給出相應的脈動陣列實現(xiàn)。通過研究發(fā)現(xiàn)CORDIC算法適用于定點實現(xiàn)，而MSGR算法只能應用于浮點實現(xiàn)中。將基于CORDIC的求逆算法在CoMP系統(tǒng)中進行定點仿真，并使用硬件語言對其綜合實現(xiàn)，驗證基于CORDIC的QR分解求逆算法適用于CoMP預編碼。
　　(4)本文研

4、究了適用于CoMP預編碼的SVD算法，首先介紹了常用的SVD算法——QR迭代算法和Jacobi算法，其中主要研究了Jacobi算法的并行實現(xiàn)，介紹了適用于實數(shù)矩陣和復數(shù)矩陣的Jacobi算法，并詳細分析了適用于復數(shù)矩陣的Jacobi算法的脈動陣列并行實現(xiàn)。然后評估了一種全新的迭代超線性收斂算法，該算法收斂速率為超線性，適用于各種大小的矩陣，而且采用獨特的二進制移位機制來控制數(shù)據(jù)位寬。通過研究Jacobi算法和迭代超線性收斂算法的特性，發(fā)