Precoding for Multiuser Spatial Multiplexing MIMO Downlink

Introduction Spatial multiplexing is a simple technique that allows multiple-input multiple-output (MIMO) wireless sys- tems to attain high spectral efficiencies. Unfortunately, the lack of spatial redundancy makes spatial multiplex- ing susceptible to ra…     

Transmit Antenna Selection in MIMO-OFDM System Based on CO-SFBC Schemes

A transmit antenna selection (TAS) multi-input multi-output orthogonal frequency-division multiplexing (MIMO-OFDM) system based on channel-orthogonalized space-frequency block coding (CO-SFBC) schemes was proposed for better performance. Firstly,the principles and criterions for designing CO-STBC/SFBC schemes with angle feedback were proposed,and then the effect of quantization for the feedback angle information within such schemes was discussed. Meanwhile,the TAS scheme was applied to the system to further improve the overall performance.Simulation results show that the combination of the proposed CO-STBC and TAS schemes can significantly improve the system performance,which is much larger than only applying them to systems individually.     

多输入多输出系统下行链路发射与接收的联合线性预编码

针对多用户多输入多输出系统下行链路线性预编码中的迫零法及正交化法对接收端的噪声有较强放大作用的问题，提出了一种发射与接收联合预编码的波束成形迭代法．该方法把联合预编码直接转变为波束成形问题，以惟一确定的最小范数解作为预编码矩阵，通过迭代得到各用户的预编解码矩阵．由于所得到的解码矩阵具有最小范数的特性，在解码时产生的噪声能量最小，从而有效地减少了对噪声的放大作用．同时，在基站总发射功率一定的条件下，根据用户的信道质量动态地分配功率可以使信道质量较差的用户得到较多的发射功率．仿真实验表明，所提出的方法与迫零法相比，在相同的仿真条件下，在平均误比特率为10^-4时可以获得约9dB的性能增益．     

一种空间复用MIMO-OFDM联合量化反馈预编码*

对于空间复用下行MIMO-OFDM系统,为了减少其反馈比特和增加信道容量,提出了一种新的下行功率分配和预编码矩阵的联合量化有限比特反馈预编码方案;修正了子载波最优功率分配;设计了一种低复杂度非均匀功率分配码本量化方法;只要把部分子载波的有限比特量化预处理矩阵和量化功率分配反馈到发射端,在发射端采取一种改进的插值算法来重构原最佳预矩阵。仿真实验表明,采用该方案能提高系统信道容量和降低误码率。     

一种新的非线性预编码算法

为解决传统模代数预编码算法在信道条件不好时误码率高的问题,提出了将格点减少技术与模代数算法相结合的新的非线性预编码算法.该算法利用格点减少技术对实际信道矩阵进行正交处理,以提升系统的整体误码性能及保证用户间的公平性.仿真结果表明,该算法能够明显地改善系统的误码性能,且随着信噪比的提高,该算法的性能也逐渐提升.     

多用户多输入多输出系统下行链路的线性预编码和功率分配

针对下行链路多用户多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种简单的联合预编码和动态功率分配的方法.该方法把复杂的联合线性预编码设计和功率分配的优化问题分解成两步实现,简化了问题的求解.首先求解线性预编码,然后在此基础上,通过优化不同用户的功率分配,使各用户的信干噪比(SINR)相同且最大化,改善了的系统的误码率(BER)性能.仿真表明,所提出的方法与现有的方法相比,可以获得较大的信噪比(SNR)增益.     

用于宽带无线通信的空时频编码OFDM技术

为进一步改善频率选择性衰落信道下的空时编码系统性能，提出了一种系统误码性能更为优越、功率效率更高的空时频编码OFDM(COFDM)技术．该技术采用子载波分组与线性预编码方案，通过适当的子载波分组，可以保证系统获得最大的分集增益，并使系统编译码的的复杂程度大为降低；同时将空时格栅码(STTC)与空时分组码(STBC)相结合，使得系统在获得最大分集增益的前提下，具有良好的编码增益；最后引入功率配置来进一步改善系统误码率性能和提高功率效率．仿真结果表明，该方案具有良好的系统误码率性能和较高的功率效率．     

一种快速正交频分复用频率跟踪算法

提出了一种快速的正交频分复用(OFDM)系统载波频率跟踪算法，该方法采用基于变步长的自适应滤波算法。经过频率粗同步后，以变步长的最小均方算法(VLMS)进行频率补偿。在算法的初始使用大的步长值加快算法的收敛速度，然后使用小的步长使残留的频率偏移最小。由于不需要训练序列，故该算法是盲的，没有频带效率损失。仿真结果表明，所提出方案能显著提高误码率性能，高精度的频率偏移估计几乎可以使频率偏移得到完全补偿，且算法的收敛速度比固定步长的算法快得多。     

级联低密度校验码的差分酉空频调制技术

提出了一种新的级联低密度校验码的“差分酉空频调制”方案,该方案适用于收发端均未知信道状态信息的多输入多输出(OFDM)系统.“差分酉空频调制”是在发送天线与OFDM子载波之间进行“空频”编码,而在相邻两个OFDM码字之间进行差分调制,它可以充分利用多径衰落信道所提供的频率分集资源,不需要任何信道状态信息就能够获得最大的频率分集增益.由于其具有最大化的频率分集增益和较高的编码增益,故该方案的系统误码率性能远远优于新近研究文献中所提出的“差分酉空时调制”OFDM技术.在接收端提出了非相干迭代译码方案,其性能良好,同时译码复杂度相对较低.相应的仿真研究表明,该方案在“时频双选”信道下具有很强的鲁棒性.     

Precoded OFDM System for ICI Mitigation over Time-Frequency Selective Fading Channels

In orthogonal frequency-division multiplexing(OFDM)systems,the capability to support high mobility is greatly limited by the intercarrier interference(ICI)caused by time-frequency selective fading channels. This paper presents a precoded OFDM system for ICI mitigation.A precoder is introduced to relieve the ICI by transmitting N-point composite information symbols at twice the subcarrier interval.A Hadamard -matrix-like pilot pattern is used to recover the composite information symbols in a postprocessor...     

采用导频子载波的OFDM系统频偏跟踪算法

为了进一步提高多径快衰落环境下,正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)系统的载波频偏估计精度,研究了利用在OFDM符号中插入的导频子载波进行小数倍频偏跟踪的算法在多径快衰落信道下的频偏跟踪性能.通过与常规的基于循环前缀的跟踪算法进行比较,采用导频子载波的频偏跟踪算法,不仅在高斯白噪声信道下能达到很好的频偏跟踪性能,而且在多径快衰落信道下也能实现更准确的频偏估计,因此采用导频子载波的算法更适合用于多径快衰落信道下的频偏跟踪.     

一种用于OFDM系统的时域均衡器设计

设计了一种OFDM系统中的时域均衡器,采用前导序列作为时域均衡器的训练序列,系统不需要再额外使用训练序列,在一定程度上降低了系统的开销.计算机仿真结果表明,这种OFDM时域均衡器的性能优于线性均衡器和判决反馈均衡器.     

基于公平原则的多用户空间子信道分配算法

提出了一种基于MIMO/OFDM系统的空间子信道分配算法,在多用户环境下,以获取最大的系统吞吐量为目标,兼顾用户之间资源分配的公平性原则,充分利用系统的空间子信道资源,在保证发射功率恒定和一定的误比特率约束条件推导了多用户子载波分配准则,并给出了相应的算法流程.仿真结果表明,本算法具有良好的性能,既有效地提高了系统的吞吐量,又保证了用户之间资源分配的公平性.     

基于频域相关内插的多用户 MIMO-OFDM系统有限反馈预编码方案

在实际的多用户MIMO-OFDM系统中,由于反馈信道频谱资源的限制,发射端只能获得部分信道信息,提出了一种仅在部分子载波上有限反馈信道信息,同时利用信道频域相关性,内插重构其他子载波上的信道信息,进而对所有子载波进行多用户迫零线性预编码的MIMO-OFDM系统有限反馈预编码方案.该方案不仅可以大大减少反馈数据量,而且可以有效抑制各子载波上的多用户同信道干扰.     

一种具有可分级转码能力的无线视频鲁棒传输方法

结合空时正交频分复用(OFDM)和转换编码技术,提出一种无线衰落信道下具有可分级转码能力的鲁棒视频传输方法.该方法可将高质量的MPEG-2压缩视频转换为低码率、低分辨率H.264可分级码流,以满足网络带宽和终端设备显示的要求.同时,考虑分级码流的重要性,转码输出的可分级码流经过分层空时编码的OFDM系统实现不对等保护传输.实验结果表明:在典型的随机突发错误的无线环境下,本文可分级转码能力的视频传输系统性能优于非分级转码的视频传输系统.     

基于PN序列的MIMO-OFDM系统信道估计

基于为MIMO-OFDM系统设计了一种训练序列,并给出了相应的信道估计算法.提出使用PN序列代替传统OFDM系统中的循环前缀作为训练序列,并且不同发射天线选择相互正交的PN序列,利用PN序列的自相关性和互相关性,采用时域相关的方法估计多信道.与传统采用频域导频的信道估计器相比,该方法由于无需矩阵求逆,能够大大降低计算复杂度,同时PN序列作为OFDM符号的一部分可以实时估计信道,具有跟踪时变信道的能力.仿真结果表明该估计是无偏的,而且均方估计误差极小.     

基于非理想信道状态信息的鲁棒矢量预编码设计

在多用户多输入多输出（MIMO）系统中,提出一种适用于非理想信道的鲁棒矢量预编码设计方法.使用非理想信道模型,发射端仅获得部分信道状态信息,即已知信道估计值及信道误差值的一阶和二阶统计量,利用已知的信道条件并最小化收发信号的均方误差,推导出鲁棒的矢量预编码矩阵和扰动矢量.仿真表明,该鲁棒预编码方法比传统方法具有更好的性能.     

OFDM压缩感知信道估计中导频图案设计

为提高基于压缩感知的正交频分复用（orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM）系统信道估计性能,研究了导频图案设计问题.在分析传统导频设计准则所存在问题的基础上,将测量矩阵和单位阵之间的欧式距离作为测量矩阵相关性的定义,进而得到新的基于互相关性最小化的导频设计准则;同时提出一种基于并行树的循环替换导频搜索算法,在每次循环时,依次替换各分枝节点中的每个导频位置,按照导频设计准则,采用先分枝内后分枝间选优的方法,避免了局部最优但全局错误的问题.仿真结果表明,使用新准则来设计导频可以提升稀疏信道估计效果,同时新的导频搜索算法具有较好的收敛性.      

Suboptimal MMSE Channel Estimation with Subspace Tracking for MIMO-OFDM Transmission

A suboptimal minimum mean-squared error estimation (MMSE) is proposed for a dispersive wireless channel in the absence of its correlation matrix for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) transmission.It utilizes a fast subspace approximation tracking to separate signal subspace with a limited set of channel estimates.The subspace rank is adjusted by pre-set thresholds in different signal-to-noise ratios (SNRs).The performance comparison among the proposed algorithm,least square based,and the optimal MMSE estimation is shown by numerical simulation under a spatially correlated multi-tap channel scenario.It demonstrates that the approach has better normalized mean square error than recursive least square estimation and yields 3 dB gain over the latter.     

空时分集技术对COFDM系统性能改善的研究

对使用空时分组编码的空时发射分集接收技术进行了研究，提出了一种简单的利用训练符号进行信道估计的空时分集接收方案，并对提出的方案进行了仿真。理论与仿真结果表明，该方案使COFDM系统性能得到了改善。