大規(guī)模分布式MIMO多天線系統(tǒng)預編碼技術研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來以及飛速發(fā)展，語音視頻、手機游戲、高清直播等業(yè)務在豐富人們的生活，提供便利的同時，也對信息的獲取和傳輸?shù)乃俣群唾|量提出了越來越多的要求，是下一代移動通信系統(tǒng)所面臨的主要挑戰(zhàn)。與此同時，近年來獲得廣泛關注的大規(guī)模MIMO多天線技術，具有高頻譜效率，高能量效率和高空間利用率的特點;分布式天線系統(tǒng)能夠利用地理上分散的特性進一步改善無線傳輸性能。本文主要研究大規(guī)模MIMO分布式天線系統(tǒng)中下行預編碼相關技術。
　　首

2、先，本文介紹了移動通信的發(fā)展歷史及MIMO多天線技術的基本原理和最新研究進展，并概述了分布式天線系統(tǒng)的特點和多用戶下行預編碼算法的分類及經(jīng)典算法。
　　其次，本文研究了分布式天線系統(tǒng)的信道模型及性能特點。從傳統(tǒng)無線信道的衰落特性及兩種常用信道模型引入，根據(jù)分布式天線系統(tǒng)的特點將信道模型推廣并推導出分布式天線系統(tǒng)信道模型。在此模型基礎上，重點分析了分布式天線系統(tǒng)的覆蓋性能和容量性能。仿真結果顯示，分布式天線系統(tǒng)相比傳統(tǒng)集中式天線系統(tǒng)

3、覆蓋性能更優(yōu)，平均信道容量增益顯著。
　　然后，本文分別研究了多用戶分布式天線系統(tǒng)中的下行鏈路線性和矢量預編碼技術。在線性預編碼方面，介紹了如塊對角化等經(jīng)典預編碼算法及其衍生的低復雜度算法，并在此基礎上提出基于信道擴展的簡易QR算法和格基變換輔助的串行干擾消除算法以進一步降低計算復雜度。仿真結果表明改進算法可以在幾乎不影響系統(tǒng)性能的前提下進一步減少計算復雜度。在矢量預編碼部分，引對傳統(tǒng)向量擾動算法球形譯碼過程復雜度過高的問題，使用

4、格基約減進行了改進，能夠以微小的性能損失代價得到復雜度的顯著降低。
　　最后，本文研究了多小區(qū)分布式天線系統(tǒng)中的協(xié)作預編碼技術。多小區(qū)系統(tǒng)既需要抑制小區(qū)間干擾，也需要抑制小區(qū)內干擾。論文在分析傳統(tǒng)迫零算法的基礎上，擴展了基于迫零的級聯(lián)預編碼結構，提出一種將內層預編碼為最小均方誤差向量擾動的算法，然后又提出了最小化多小區(qū)總的均方誤差和泄漏干擾總和的改進算法。仿真結果表明以上兩種算法性能皆優(yōu)于迫零算法。為了縮小與聯(lián)合傳輸之間的性能差距