基于旋转直积码本的3D有限反馈SDMA方案

为平衡反馈开销和系统性能,在频分双工(FDD)系统下,针对三维多输入多输出(3D MIMO)系统的多用户预编码问题,提出一种应用于3D MIMO系统的基于统计信道信息的空分多址(SDMA)方法.首先,基于三维信道的空间相关性,提出3D MIMO中基于旋转直积的用户分簇码本设计,码本中每个分簇基的列向量相互正交,可作为发送方向用于下行预编码;其次,用户根据下行信道估计所得到的发端相关矩阵选取所在的分簇基及发送方向,并以长周期将其索引反馈至基站;最后,基站调度用户实现下行多用户传输.仿真结果表明:在信道相关性较高的情况下,该方法可以显著提升系统的吞吐量,且只须长时间向基站反馈信息,上行反馈开销极小.     

多天线有限反馈系统下基于Grassmannian流形的信道预测

针对时变信道下多天线有限反馈预编码系统存在反馈延迟的问题,在充分利用信道的时域相关性的基础上,提出将多天线时域相关信道的方向向量建模于Grassmannian流形上,利用Grassmannian流形的测地线对时变信道进行跟踪预测,以补偿反馈延迟对于系统性能的影响.同时,从Grassmannian流形的几何特性入手,针对Grassmannian流形的切空间提出了一种自适应的高分辨率动态聚焦码本.计算机仿真表明,基于Grassmannian流形的信道预测预编码的系统性能明显优于无记忆量化预编码,而且采用高分辨率动态聚焦码本对时变信道的跟踪性能也优于采用固定码本的信道预测.     

MIMO系统中基于树形码本的高效反馈方案

为了进一步降低有限反馈系统的反馈量,提出一种基于树形码本的高效反馈方案.对于具有时间相关性的信道,下一时刻最优码字的分布取决于当前时刻波束成形矢量,树形码本的特点是同一支上的码字在矢量空间上距离较近,在已知当前时刻码字的条件下,将搜索范围限定在一个小码本内,从中搜索最优码字,从而降低反馈量.仿真结果表明:基于树形码本设计的高效反馈方案能在不降低系统性能的前提下有效地减少系统反馈信息量;反馈量的减少和信道多普勒频偏有关,多普勒频偏越小,信道的变化越缓慢,搜索码本也越小,反馈量改善效果就越明显.因此,在具有时间相关信道中,利用所提出的基于树形码本的高效反馈方案,能以较低的反馈量获取与传统方案相似的系统性能.     

全维多输入多输出下行系统中两级序贯码本选码方法

为了在全维大规模多输入多输出下行系统中获取可靠的信道状态信息，提出了基于两级序贯码本的预编码设计方法。在此方法中，预编码码字由内码与外码组成，内码用来逼近各个辐射路径，而利用外码将选出的内码做最佳的线性组合。该方法能精确地逼近真实信道，而且还可以降低系统中的反馈开销。此外，基于假设的信道模型提出了反馈开销的确定方案和旋转码本的构造方法。通过实验仿真，验证了该设计方法的准确性和有效性。     

基于压缩感知的时频双选信道估计研究

针对时频双选信道,利用信道的时间相关性,即同一条时延径在相邻时刻对应的信道系数之间具有很强的相关性,提出一种线性近似方法对时频双选信道进行建模,有效降低了未知参数的个数.考虑到无线信道在时延域具有稀疏性,基于压缩感知(Compressed sensing,CS)理论对线性近似模型进行了恢复重构.分别对未线性近似模型和线性近似模型的系统性能进行了仿真,并结合最小二乘(leastsquare,LS)算法、正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法、稀疏贝叶斯学习(Sparse Bayesian Learning,SBL)算法给出了系统的归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)曲线.仿真结果显示,线性近似方法能有效对时频双选信道进行建模,针对本研究提出的线性近似模型,SBL算法能精确恢复出信道响应,并能有效地克服多谱勒效应.     

空分多址系统的码本设计

提出了一种新的空分多址多天线系统码本设计算法.该算法改进了通用型Lloyd算法,并基于改进型Lloyd算法生成了由一系列正交码本子集组成的空分多址系统的码本.仿真结果表明,本文的码本设计算法降低了信道状态信息的矢量量化误差,同时,基于本算法生成的码本,可以提高带有限反馈的空分多址系统的多用户速率和.     

大规模MIMO预编码中降低反馈开销的方法

研究大规模多输入多输出(MIMO)系统下,天线数增多反馈开销随之显著增大的问题,提出一种分割码本的预编码方法。该方法将有限反馈的大码本等间隔地分成k个码本,信道变化一次k个码本中的多个码本就被循环一次,选出一个最优码字Fi。Fi放入新开辟的储存空间,方便与下次选出的最优码字比较,循环一次Fi更新一次。同时将注水算法与之结合,使系统性能大大提高,而不会增加反馈量。仿真表明：正交移相键控(QPSK)调制、离散傅立叶变换(DFT)码本的预编码、反馈比特数为4的条件下,系统误码率与单一码本下预编码误码率对比,约提升3dB;用较少反馈量便可取得与大码本预编码几乎相同的误码率。     

大规模多输入多输出预编码中降低反馈开销的方法

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统下,天线数增多反馈开销随之显著增大的问题,提出一种分割码本的预编码方法。该方法将有限反馈的大码本等间隔地分成k个码本,信道变化一次k个码本中的多个码本就被循环一次,选出一个最优码字Fi。Fi放入新开辟的储存空间,方便与下次选出的最优码字比较,循环一次Fi更新一次。同时将注水算法与之结合,使系统性能大大提高,而不会增加反馈量。仿真表明,在采用正交移相键控(QPSK)调制、离散傅里叶变换(DFT)码本的预编码、反馈比特数为4的条件下,系统误码率与单一码本下预编码误码率对比,约提升3 d B。该方法用较少反馈量便可取得与大码本预编码几乎相同的误码率。     

基于有限反馈的多用户MIMO系统信道量化方法

为减少量化码本的大小与计算复杂度,针对多用户多输入多输出(MIMO)系统的预编码方案,提出了一种新的信道量化方法.采用2个矢量线性组合的方式,代替现有使用1个矢量的方式.仿真结果表明,新方法能够在一个较小的码本集上,实现现有量化方法在大码本集上达到的性能,从而降低了存储空间的需求和量化过程的计算量.通过调整算法的参数能够有效地在反馈量和性能之间进行取舍,具有更大的设计灵活性和实用性.     

LTE-Advanced系统中的MIMO技术性能评估

为了对先进的长期演进技术(long term evolution-advanced,LTE-Advanced)系统中的多输入多输出(multipleinput and multiple output,MIMO)技术的性能进行评估,简单回顾了LTE-Advanced系统中的2种MIMO技术,即空间复用和空间分集,并介绍了一种适合LTE-Advanced系统评估的信道模型-IMT-Advanced(international mobile tele-communications-advanced)信道模型。基于该信道模型,通过系统仿真对以上2种关键MIMO技术进行了性能评估。仿真结果表明,不同的MIMO技术、调制方式、码本、复用率及接收方案都对性能有极大的影响。