多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段預編碼與檢測技術研究.pdf

1、隨著科技的進步，人們對信息交互的體驗要求越來越高，也就是通信系統(tǒng)中所說的有效性和可靠性，正如5G(5th-generation)未來愿景——信息隨心至，萬物觸手及。而多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技術正是5G中的關鍵突破技術，MIMO系統(tǒng)在不增加頻譜消耗的前提下，利用其收發(fā)兩端多根天線的特點所帶來的空間復用增益和分集增益能夠對系統(tǒng)的信道容量增加并保障信號可靠地傳輸。而多用戶MIMO

2、技術可以實現與多個用戶同時進行信息傳遞，大大提高了頻譜利用效率，多用戶MIMO系統(tǒng)需要在發(fā)射端進行預編碼或在接收端進行檢測以清除掉用戶間和數據流之間的干擾。
　　本文主要研究多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段的預編碼與檢測技術，在信號發(fā)射端采用預編碼技術用于消除用戶間干擾，在各個用戶接收端進行檢測操作用于消除多天線間的數據流干擾。在得知完全信道狀態(tài)信息(Channel State Information，CSI)的情況下，多用戶廣播階段的

3、檢測技術與單用戶檢測技術沒有區(qū)別，所以本文對單用戶MIMO系統(tǒng)的檢測技術進行了深入研究。本文主要研究內容如下:
　　(1)研究了單用戶MIMO和多用戶MIMO系統(tǒng)模型及容量特性。
　　(2)研究了MIMO系統(tǒng)中的若干檢測技術。同時，深入研究了格基規(guī)約技術中的LLL(Lenstra-Lenstra-Lovasz)算法。綜合考慮，將LLL算法應用于最小均方誤差檢測(Minimum Mean Square Error, MMSE)

4、檢測方案中，由于LLL算法可以在另外一個空間系統(tǒng)里提高信道矩陣的正交性，所以LLL-MMSE檢測技術具有較好性能。
　　(3)研究了MIMO系統(tǒng)預編碼技術，并從單用戶和多用戶兩個角度展開論述。在多用戶MIMO系統(tǒng)廣播階段，利用MMSE準則優(yōu)化擾動矢量，與QR分解的塊對角化預編碼(Block Diagonalization，BD)相結合，提出了BD-MMSE-VP編碼算法，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了比特誤碼率(Bit Error R