多输入多输出天线OFDM系统的信道估计

研究利用导频训练信号对多输入输出(M IMO)天线OFDM(正交频分复用)系统进行信道估计。首先推导出了该系统所需最佳导频序列、及其最小数目和最佳位置集以及信道估计的均方误差极限值,分析比较了几种内插的方法,然后提出了一种针对某些无线局域网系统的信道估计方法。仿真实验显示采用该方法得到的信道估计均方误差接近极限值,不同调制方式(BPSK、QPSK、16QAM)下M IMO-OFDM系统的误码率非常接近已知信道频响时的情况。     

用椭圆模型分析微小区MIMO信道容量

介绍了一种新的适于微小区无线衰落环境的M IMO(多输入多输出)空时相关信道模型即椭圆模型。利用模型并结合Monte Carlo法,对实际微小区环境下M IMO系统的信道容量作了仿真研究,探讨了收发天线阵列的间距、收发天线数、平均信噪比等因素对M IMO信道容量的影响。所得到的结论对M IMO系统的分析和设计有一定参考价值。     

MIMO-OFDM系统的时域导频信道估计算法

多天线正交频分复用(M IM O-OFDM)系统作为一种高速率无线通信的有效方式,其信道估计技术占有非常重要的位置。基于M IM O-OFDM系统的导频设计准则及特性,该文提出一种多径M IM O信道下用于多径定位和时域信道估计的算法。该算法从时域出发,首先利用所设计导频在时域上的循环移位正交性来获取多径信道的定位,从而利用时域导频符号来获取多径信道时域响应信息。仿真实验结果表明相比传统的频域信道估计插值算法,该算法在较低运算复杂度下可以获得信道估计性能的明显改善,同时作为导频符号的G o lay互补码有效降低OFDM系统功率峰均比(PAPR)2~5 dB。     

基于混合导频辅助的大规模MIMO上行链路信道估计

针对多小区多用户大规模MIMO上行链路传输,本文提出了一种基于混合导频的信道估计方案.通过在一个数据帧内设计时分导频及隐含导频两种导频格式,进行对信道参数的联合估计.相较传统的单一导频方案,混合导频可实现两种导频的优势互补.在天线数较大的前提下,分析推导出利用混合导频信道估计的上行链路吞吐率近似封闭解,从而明确了混合导频中时分导频与隐含导频的优化准则.仿真结果表明,时分导频适用于数据帧长较长的传输环境,隐含导频在数据帧长较短的情况下更具优势,而两者的结合可极大提高系统的性能.     

宽带多入多出系统的迭代均衡技术

研究了宽带多入多出(M IMO)系统的迭代均衡技术,M IMO信道的均衡技术可以大幅度地改善通信过程中的瓶颈问题;对几种M IMO空时均衡技术进行分析比较,对现有技术进行研究和仿真分析,得到了新的M IMO均衡技术,提出了若干发展方向。     

多小区大规模MIMO中基于角度域的导频分配策略

在多小区大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中,导频污染(pilot contamination,PC)已成为限制整个系统性能的瓶颈。针对最小均方误差估计(minimum mean square error,MMSE)去污染方案复杂度高的问题,提出一种简便的导频分配方案,即利用信道离散傅里叶变换峰值位置和信道角度参数的关系,将导频资源映射到不同角度范围,从而基站可以从角度域恢复出信道信息。同时,给出了角度域信道恢复公式,分析了角度域分组数与去污染能力的关系。通过数值仿真结果表明,所提出的方案具有较好的导频污染抑制能力,同时具有更低的计算复杂度。     

大规模多输入多输出系统中基于匹配博弈的导频分配算法

为了使得大规模多输入多输出(MIMO)系统的上行链路可达速率最大化,提出一种基于匹配博弈的导频分配(PA-MG)算法.在用户侧,根据用户效用函数生成对导频的偏好列表,并向排列最优的导频发出申请;在基站侧,根据导频效用函数生成对请求用户的偏好列表,并依次将导频分配给排列最优的用户,直到完成所有用户的导频分配.仿真结果表明:相比于潜博弈的导频分配(PG-PA)算法,所提PA-MG算法支持的小区规模更大、复杂度更低;相比于WGC-PD(Weighted Graph Coloring Based Pilot Decontamination)算法,PA-MG算法能够获得更大的上行链路可达速率,各用户的信干噪比分布更均匀,且对阴影衰落的鲁棒性更强.     

基于IEEE802.11a标准协议的MIMO-OFDM系统信道估计

针对基于IEEE802.11a标准协议的多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统信道估计问题,提出了一种在时域中进行最小二乘(LS)信道估计的方案,该方案的基本思路是根据发送端与接收端的时域信号来计算发射天线与接收天线之间的时域信道响应.为了保证LS信道估计的均方误差(MSE)最小,还提出了一种最优导频序列设计方案.对比传统的导频设计方法,该方案只需要少量的训练块,且不随天线数目的增加而增加,发射天线的数目也没有限制.该导频设计方案要求导频序列中每个导频的能量不但相等,而且不同发射天线中的导频序列需要相互相移正交.仿真实验验证了此算法的有效性.     

滤波多音调制在LTE链路中的性能研究

对5G候选波形滤波器组多载波中的滤波多音调制(filtered multi-tone,FMT)在LTE(long term evolution)链路中的性能进行研究,分析其作为新的物理层多载波调制方案的可行性。从滤波器组的角度出发,首先对FMT的基本结构进行分析,然后基于DFT滤波器组推导出FMT的有效实现结构,最后在LTE链路中对FMT调制技术的性能进行仿真分析并与当前的正交频分复用技术作对比。结果表明,在实际的LTE链路信道模型中,FMT的误码率和可达比特率均优于OFDM,从而验证了FMT调制方案的可靠性和有效性,这说明FMT可以应用于未来无线通信的物理层调制技术中。     

K均值聚类的大规模MIMO导频分配策略

针对大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中亟待解决的导频污染问题,提出一种基于K均值聚类的导频分配策略来减轻导频污染问题.该方案基于大尺度衰落因子对用户进行门限分组,再基于用户位置信息对用户进行K均值聚类分组,并对不同组别的用户采用不同的导频分配方案.仿真结果...     

大规模多输入多输出系统中的导频污染降低策略

在大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,Massive MIMO)系统中,小区边缘用户遭受严重的导频污染,由此提出一种新的导频污染降低策略。根据大尺度衰落系数将小区内用户划分为中心用户和边缘用户,中心用户复用相同的一组导频序列,边缘用户使用相互正交的导频序列组。理论分析和仿真结果均表明,该策略能够有效地提升每个小区多用户的上行可达和速率,降低系统中的导频污染。     

A novel zero-payload downlink CSI feedback scheme for closed-loop beamforming system

A novel downlink channel state information(CSI)feedback scheme is proposed for the closed-loopbeamforming system.In the proposed scheme,mobile terminal(MT)superposes the uplink pilot on thereceived downlink pilot,forms the hybrid pilot(HP),and then transmits the HP to base station(BS)viathe uplink pilot channel.Because downlink CSI can be recovered from HP at BS side without consumingextra uplink bandwidth,the proposed scheme can achieve zero-payload CSI feedback,effectively solvingthe traditional bottl...     

多载波码分多址系统的上行空频信道盲估计

把均匀线阵应用于宏蜂窝制同步多载波码分多址系统的基站,给出了相应的空频信道模型,并构造了蕴涵空频信道信息和波达方向信息的辅助矩阵,利用子空间方法对辅助矩阵进行特征分解,实现了对同步多载波码分多址系统上行空频信道和波达方向联合盲估计,与借助旋转不变技术估计信号参数类方法不同,该方法巧妙回避了多个矩阵的联合对角化问题,基于对小区内各活动用户上行空频信道的估计,进一步实现了空频联合多用户符号检测,仿真结果表明,与基站仅使用单天线的同步多载波码分多址系统相比,该方法能够更好地减轻多用户情形下的多址干扰。     

基于大规模天线阵的多长度导频机制研究

在基于时分双工的大规模天线阵系统中,导频污染是阻碍实现高频谱效率、高吞吐率的最主要瓶颈之一.传统的单长度导频机制使得用户受到所有相邻小区非正交导频序列用户的干扰,进而加重导频污染问题.因此,提出一种新的多长度导频机制(MLPS),使得目标小区各用户的导频长度可以更加接近其最优导频长度,从而减弱导频污染对系统的影响进而提升吞吐率的目的.首先,利用Monte-Carlo仿真观察出系统内各用户最优导频长度的分布情况.然后,基于多长度导频机制带来的不同长度导频间干扰与导频-数据干扰,给出一种可行的导频设计准则和两种时分双工时序策略,分别用于消除以上两类干扰.实验结果表明,相比于传统单长度导频机制,多长度导频机制在上行、下行吞吐率上分别有18%与20%的提升.     

基于合作MIMO和分数频率复用的上行蜂窝系统信道容量

通过理论推导和仿真对一个存在同频干扰的上行蜂窝网中的合作多输入多输出(MIMO)系统的信道容量进行了研究,仿真结果表明由于严重的同频道干扰,整个上行蜂窝系统无法实现全频率复用.提出了一种基于分数频率复用(FFR)与合作MIMO相组合的网络结构以及两种系统时频资源分配方案.信道容量计算结果显示:考虑同频道干扰时,对于信道...     

Optimal Multipoint-to-Multipoint Transceiver Design with Massive MIMO Relay Station in OFDM Systems

Based on massive MIMO(multiple-input multiple-output)multipoint-to-multipoint(M2M) systems,in order to avoid pilot contamination and improve the performance of capacity,a pilot training transmission scheme was designed for pilot decontamination by utilizing orthogonal subcarriers of OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) during pilot transmission phase and a joint optimized transceiver design for multi-antenna user pairs was proposed during the data transmission phase.The massive M2 M system included a single relay station,multiple paired source nodes and destination nodes.Source nodes precoding matrices and relay station precoding matrix were jointly optimized by maximizing the weighted sum-rate in OFDM systems.After some mathematical manipulation to sum-rate,the cost function of sum-rate was expressed as quadratic optimizing expressions which could be solved by regular convex optimization softwares.Different from existing algorithms,the proposed precoding design was based on massive MIMO OFDM systems with multi-antenna users pairs together pilot decontamination transmission arrangement.Simulations indicate the effectiveness of the proposed optimal precoding system.The proposed scheme not only can reduce pilot contamination,but also can improve performance of bit-error-rate(BER) as well as sumrate contrast to existing algorithms.In addition,it shows that the proposed M2 M massive MIMO system works steadily when the number of users increases in large scale.     

基于LTE-Advanced上行链路的多级迭代干扰消除检测算法

针对先进的长期演进(long term evolution advanced,LTE-Advanced)上行链路多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)单载波频分多址(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统载波频率偏移(carrier frequency offset,CFO)的影响,提出了基于多级迭代干扰消除检测算法.将传统的单级串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)和并行干扰消除(parallel interference cancellation,PIC)进行混合迭代形成多级的迭代干扰消除检测算法以降低MIMO SC-FDMA系统的误比特率.理论分析和仿真结果表明两级PIC迭代检测算法和SIC+ PIC混合迭代检测算法都能实现MIMO SC-FDMA系统CFO干扰消除的目的,降低了MIMO SC-FDMA系统的误比特率,提高了系统的性能.     

基于Raptor编码的多输入多输出光通信系统设计

为了提高可见光通信(Visible Light Communication, VLC)系统的复用增益,本文提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)的固定比例像素化VLC系统。系统首先执行空间-角度映射,使数据的传送可在角域中进行;同时利用Raptor编码方法来跟踪由于窗口截断而引起的数据信道特性变化;然后对于使用高速相机捕捉到的一系列时变图像,利用散景效应获得所有链路距离上的固定比例图像。实验利用液晶显示器和高速相机,对所提出的VLC系统进行了验证。与传统的像素化MIMO系统相比,本文所提出的系统在未对准朝向的情境下具有更高的鲁棒性,从而在多路复用场景有着广泛的应用前景。