【摘 要】
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多输入多输出(MIMO)系统利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输。该系统可以在不额外占用带宽的情况下增加系统容量,极大地提高频谱利用率。MIMO广播信道能够有效地提
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多输入多输出(MIMO)系统利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输。该系统可以在不额外占用带宽的情况下增加系统容量,极大地提高频谱利用率。MIMO广播信道能够有效地提高多用户下行链路的数据传输速率,同时改善通信质量。采用DPC预编码技术可以逼近多用户MIMO高斯广播信道的容量区。本文对MIMO广播信道预编码进行了理论分析。发现:(1)在已知发射端信道边信息的情况下,采用多维格量化和最小均方误差检测(MMSE)调整可以逼近污纸信道(Dirty Paper Channel)的容量,但该方法复杂度较高并且难以构造;(2)与理想情况下的DPC相比,Tomlinson-Harashima预编码(THP)存在成形损失,模损失和功率损失;(3)高信噪比时利用网格预编码可以恢复大部分成形损失。本文给出了污纸信道中网格预编码设计准则和编译码方案并进行了仿真与分析。高信噪比时,污纸信道中网格预编码与AWGN信道中网格成形性能基本相同,误差传播不太严重。仿真结果显示,信息速率2比特/维时的网格预编码与理想DPC有3.75dB的差距。本文还提出了信道矩阵QR分解结合网格预编码的逐次干扰抵消方案并进行了仿真。当MIMO广播信道中存在衰落时,存在着比较严重的误差传播,在Block衰落信道中,采用随机交织的网格预编码与未预编码系统相比,大约有2.5dB的增益。
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