具有低峰均功率比的線性預編碼研究——在大規(guī)模MIMO-OFDM上行鏈路中的設計及性能分析.pdf

1、當下，大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）技術因其提高系統(tǒng)能量效率（EE）和頻譜效率（SE）的能力而受到人們的廣泛關注。然而，在頻率選擇性衰落信道下，由于信道在時域的時延拓展，信號間會產生碼間干擾，使得系統(tǒng)的誤比特（BER）性能下降。因此，在實際應用中，人們常常將MIMO技術與正交頻分復用（OFDM）結合，利用正交頻分復用技術抗頻率選擇性衰落的能力來提高系統(tǒng)性能。但是，使用OFDM之后的一大弊端是信號會出現(xiàn)很高的峰均功率比（PAPR），此類信

2、號在進入高功率放大器之后不僅會產生非線性失真，而且會造成功放的能耗增加，加大系統(tǒng)開銷。因此，需要采取相應的措施來降低系統(tǒng)的PAPR。
　　預編碼被認為是一種降低PAPR行之有效的辦法。但是，預編碼往往會導致系統(tǒng)的誤比特率上升。在本文中，首先介紹了一種用于降低 PAPR的線性預編碼方案，并給出了詳細的構造準則及實現(xiàn)方法。然后，針對MIMO-OFDM系統(tǒng)的上行鏈路傳輸，分別就單用戶和多用戶的場景進行了討論。對單用戶場景，從BER、EE

3、和SE這三個方面，分析了系統(tǒng)使用預編碼之后的性能，并從優(yōu)化系統(tǒng)BER性能的角度出發(fā)，推導出了高斯信道下使得系統(tǒng)BER最優(yōu)的預編碼所需滿足的條件。此外，也給出了預編碼非最優(yōu)時最優(yōu)預編碼的構造方法。對多用戶場景，推導了使用預編碼之后，系統(tǒng)在天線數(shù)趨于無窮時的信噪干擾比理論值。仿真結果表明，在高斯信道下，無論是單用戶還是多用戶，最優(yōu)預編碼不僅能明顯降低PAPR，而且還能不損失系統(tǒng)的BER性能。不僅如此，對單用戶來說，瑞利多徑信道下，最優(yōu)預編碼