MIMO系統(tǒng)下行波束成型技術(shù)研究.pdf

1、多入多出(MIMO)技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)物理層的關(guān)鍵技術(shù)，它在下行鏈路中的發(fā)送、接收技術(shù)是本文研究的主要問題。本文從系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)角度出發(fā)，聚焦于有限反饋的多用戶MIMO系統(tǒng)的研究。 本文首先介紹了MIMO系統(tǒng)信道容量，下行空時(shí)編碼技術(shù)，還對(duì)Bell實(shí)驗(yàn)室著名的V-BLAST系統(tǒng)各種接收檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真比較分析，包括ZF、ZF-OSIC、QR-SIC、MMSE以及MM

2、SE-OSIC。仿真結(jié)果表明MMSE-OSIC算法明顯優(yōu)于其它算法，而排序串行干擾消除ZF算法則略優(yōu)于OR串行干擾消除算法。 然后本文重點(diǎn)討論了MIMO系統(tǒng)中的波束成型技術(shù)。波束成型也稱為波束賦形，源于智能天線的波束成型技術(shù)具有提高信噪比，增加系統(tǒng)容量等優(yōu)點(diǎn)。本文深入分析了迫零算法(ZF)、塊對(duì)角化算法(BD)以及機(jī)會(huì)波束成型(RBF)等技術(shù)。在發(fā)送端完全知道信息狀態(tài)信息(CSI)情況下，迫零算法和塊對(duì)角化算法能夠消除用戶間的干

3、擾，以進(jìn)行空分復(fù)用，仿真分析證明，塊對(duì)角化算法在多用戶情況下能夠消除用戶間的多址干擾，提高系統(tǒng)吞吐量。下行的機(jī)會(huì)波束成型利用用戶信道彼此獨(dú)立隨機(jī)衰落的特點(diǎn)，可獲得較高的系統(tǒng)吞吐率和用戶公平度。仿真分析得出，在用戶數(shù)較大時(shí)，其性能接近于基站端完全已知CSI的塊對(duì)角化算法。 最后本文針對(duì)機(jī)會(huì)波束成型在小用戶MIMO信道下性能差的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于空間子信道選擇的多波束機(jī)會(huì)波束成型方法，該方案能夠在小用戶系統(tǒng)改造成為大用戶系統(tǒng)，增加