多用戶廣義空間調(diào)制系統(tǒng)下行鏈路線性預(yù)編碼研究.pdf

1、廣義空間調(diào)制（GSM）因其高吞吐量、高能效等優(yōu)點(diǎn)而成為未來超高速無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。將GSM應(yīng)用于多用戶多輸入多輸出（MU-MIMO）系統(tǒng)能夠提高時(shí)間和頻率資源利用率，但用戶間干擾（MUI）的引入將降低多用戶廣義空間調(diào)制（MU-GSM）系統(tǒng)的性能，目前已有許多能夠提高系統(tǒng)性能的預(yù)編碼方案，但大部分預(yù)編碼方案致力于將干擾信號(hào)消除，本文從利用干擾的角度對(duì)MU-GSM系統(tǒng)預(yù)編碼技術(shù)進(jìn)行了深入研究，主要工作如下：
　　1．通過對(duì)點(diǎn)

2、對(duì)點(diǎn)GSM系統(tǒng)的可達(dá)速率進(jìn)行仿真分析，發(fā)現(xiàn)相比垂直分層空時(shí)（V-BLAST）系統(tǒng)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)GSM系統(tǒng)可以使用較少的RF鏈路數(shù)達(dá)到更高的可達(dá)速率。同時(shí)基于次序統(tǒng)計(jì)對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)GSM系統(tǒng)的誤符號(hào)率（SER）性能進(jìn)行了理論分析，仿真結(jié)果表明所推導(dǎo)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)GSM系統(tǒng)誤符號(hào)率解析式能夠比較準(zhǔn)確地估計(jì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)GSM系統(tǒng)的SER。
　　2．通過對(duì)發(fā)射端天線分組，構(gòu)建了可以極大提高GSM系統(tǒng)頻譜效率的單小區(qū)下行鏈路MU-GSM系統(tǒng)模型。直接使用傳統(tǒng)線性預(yù)

3、編碼方法消除干擾信號(hào)時(shí)，GSM系統(tǒng)信道增益矩陣和發(fā)送信號(hào)矩陣特有的稀疏性將導(dǎo)致發(fā)送信息的丟失。本文通過建立能夠提取活躍天線信息的虛擬轉(zhuǎn)換矩陣構(gòu)建出等效虛擬MU-MIMO系統(tǒng)解決了上述問題，并在此基礎(chǔ)上提出了可以消除單小區(qū)MU-GSM系統(tǒng)下行鏈路干擾的線性預(yù)編碼方法。進(jìn)一步的，基于干擾分類思想，通過建立干擾判斷矩陣，提出了能夠利用單小區(qū)MU-GSM系統(tǒng)中有用干擾的多用戶廣義空間調(diào)制部分線性預(yù)編碼（MU-GSM-PLP）方法和基于MMSE準(zhǔn)

4、則的多用戶廣義空間調(diào)制部分線性預(yù)編碼（MU-GSM-MMSE-PLP）方法。仿真結(jié)果表明利用干擾的線性預(yù)編碼方法可以為系統(tǒng)提供更高的和速率和較低的誤比特率（BER）。
　　3．為了進(jìn)一步利用干擾，相位旋轉(zhuǎn)預(yù)編碼方法被應(yīng)用于單小區(qū)下行鏈路MU-GSM系統(tǒng)，進(jìn)而提出了廣義空間調(diào)制相位旋轉(zhuǎn)線性預(yù)編碼（MU-GSM-PALP）方法和基于 MMSE準(zhǔn)則的廣義空間調(diào)制相位旋轉(zhuǎn)線性預(yù)編碼（MU-GSM-MMSE-PALP）方法。MU-GSM-P