基于天線選擇的干擾對齊算法性能分析及硬件設(shè)計.pdf

1、無線接入在全球范圍內(nèi)的實現(xiàn)使無線頻譜資源變得緊張，所以，提高無線通信在高業(yè)務(wù)量要求下的頻譜利用效率成為當(dāng)務(wù)之急。隨著用戶數(shù)量的激增，干擾成為限制多用戶網(wǎng)絡(luò)容量提升的瓶頸。干擾對齊（IA）作為一種新興的干擾管理技術(shù)被廣泛研究，其主要思想是在接收機(jī)處將接收到的干擾信號對齊到同一干擾子空間，使接收機(jī)可在無干擾的信號維度接收期望信號。分布式MinIL和Max-SINR兩種迭代算法是實現(xiàn)干擾對齊最具代表性和廣泛研究的算法。
　　在干擾對齊算

2、法中，某些情況下一些用戶可能處于休眠狀態(tài)，天線資源便會剩余。由于射頻鏈路的成本要高于天線，所以，合理選擇接收或發(fā)射天線進(jìn)行信號傳輸，具有重要意義。因此，本文將天線選擇算法分別與MinIL和Max-SINR兩種干擾對齊算法結(jié)合、及在不同場景條件下的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并利用QuartusⅡ和Modelsim實現(xiàn)了干擾對齊算法的硬件設(shè)計和仿真。論文主要完成如下工作:
　　(1)仿真分析了兩種經(jīng)典的分布式干擾對齊算法:MinIL算法和Max

3、-SINR算法的性能，結(jié)果表明，在中低信噪比的條件下，Max-SINR算法實現(xiàn)的系統(tǒng)總速率比MinIL算法高，同時誤碼率也比MinIL算法低，在高信噪比時兩種算法性能趨于一致。
　　(2)仿真實現(xiàn)了將天線選擇算法分別與MinIL和Max-SINR兩種干擾對齊算法結(jié)合，證明了可提高系統(tǒng)總速率。結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)用戶數(shù)小于(M+N)/d-1時，若每個接收機(jī)均采用相同數(shù)目的接收天線，MinIL和Max-SINR算法分別結(jié)合天線選擇算法的系

4、統(tǒng)能獲得更高的系統(tǒng)總速率，但當(dāng)接收端使用全部接收天線時，中低信噪比情況下，Max-SINR算法能達(dá)到比結(jié)合了天線選擇算法系統(tǒng)更好的性能，高信噪比情況下，Max-SINR算法性能比結(jié)合了天線選擇算法的系統(tǒng)性能差;而用戶數(shù)小于(M+N)/d-1時，結(jié)合了天線選擇的MinIL算法總是優(yōu)于使用全部天線的MinIL算法的性能。同時，在理論上證明了當(dāng)用戶數(shù)小于(M+N)/d-1時，Max-SINR算法可以提高剩余用戶的最大信干噪比，并分析比較了Mi