多用户MIMO SDMA系统中的跨层设计

提出了一种联合物理层发送—接收优化和MAC多用户配置的下行多用户MIMO SDMA系统,同时考虑物理层的信道状态信息与MAC层的多路访问控制,实现联合优化.模拟结果表明,通过联合设计物理层和MAC层,不仅能够减少下行多用户SDMA系统中基站所要求的发射天线数,而且可以提高系统的误码性能.     

Capacity analysis of high-rank line-of-sight MIMO channels

Matrix perturbation theory is utilized to investigate high-rank line of sight multiple input multiple output channels in a microwave relay system. The upper and lower bounds of channel capacity are derived based on space time block codes technique and singular values decomposition. A useful constraint for designing LOS MIMO channels is developed by the use of the condition number of the MIMO channel matrix. The theoretical analysis of channel capacity is confirmed by the simulation. The results show that the proposed method is able to give a physical explanation of the high-rank LOS MIMO channel matrix characteristics.     

Hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for MIMO-OFDM systems

Abstract: A hybrid pilots assisted channel estimation algorithm for multiple input multiple output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems under low signal-to-noise ratio (SNR) and arbitrary Doppler spread scenarios is proposed. Motivated by the dissatisfactory performance of the optimal pilots (OPs) designed under static channels over multiple OFDM symbols imposed by fast fading channels, the proposed scheme first assumes that the virtual pilot tones superimposed at data locations over specific subcarriers are transmitted from all antennas, then the virtual received pilot signals at the corresponding locations can be obtained by making full use of the time and frequency domain correlations of the frequency responses of the time varying dispersive fading channels and the received signals at pilot subcarriers, finally the channel parameters are derived from the combination of the real and virtual received pilot signals over one OFDM symbol based on least square (LS) criterion. Simulation results illustrate that the proposed method is insensitive to Doppler spread and can effectively ameliorate the mean square error (MSE) floor inherent to the previous method, meanwhile its performance outmatches that of OPs at low SNR region under static channels.     

相关Nakagami衰落信道下SC/MRC系统性能分析

多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）系统的发射端天线选择是从多根天线中选择其中信道状况最好的一根用于发射信号,可减少所需要的射频链的个数,从而降低系统的复杂度及实现成本.该文研究发射端进行天线选择、接收端采用最大比合并接收的系统在相关Nakagami衰落信道下的性能,推导出输出信噪比的分布密度函数,进而给出了精确的误比特率（BER）公式,该表达式仅包含非常简单的函数,易于计算.     

基于最小速率的MIMO多接入信道容量和最优功率分配策略

分析了平均功率受限条件下,基于最小速率约束的MIMO多接入信道容量域,并给出了最优功率分配策略.策略分为两个步骤:第一步分配给每个用户所有信道状态下,保证最小速率的最小功率;第二步采用多级注水分配剩余功率最大化遍历容量.分析表明顺序译码是获取容量的有效手段,数值结果显示出,策略在满足最小速率约束要求下获得了显著的容量增益,取得了很好的性能折衷.     

MIMO-OFDM系统中一种基于训练序列的同步方案

通过采用一种特殊训练序列的设计,在MIMO—OFDM系统中实现了帧同步及小数倍频偏和整数倍频偏等参数的有效估计。并对帧同步算法在原有基础上提出了相应的改进,降低了误判。仿真表明,该同步方案在AWGN和Rayleigh信道中均能实现对同步参数的有效估计。整数倍频偏算法对子载波个数多的系统更具有优越性。     

基于ROAMP-Net的大规模MIMO系统智能信号检测方法

针对大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统存在的信号检测计算复杂度高、检测精度不足等问题,参考OAMP-Net算法思想,引入残差结构,提出了一种新的智能信号检测网络模型ROAMP-Net。将正交近似消息传递(orthogonal approximate message passing,OAMP)估算信号的迭代过程展开为深度学习网络,同时引入残差结构,分别对各网络层的线性和非线性估计值进行逐层修正,有效防止估计误差的前向传播和过程积累,避免网络模型随着网络层数增加而发生性能退化,从而提高最终信号检测的准确度。针对不同调制方式和不同天线阵列的系列仿真实验结果表明,不同调制方式和天线阵列下ROAMP-Net在检测准确度上均有不错的性能表现。     

基于四阶累积量的MIMO信道及其相关性的联合估计

MIMO技术一直受到人们的广泛关注,并被广泛采用于各种移动通信系统的标准化协议中.在此系统中用到的分集合并和空时解码技术都需要以准确估计的信道状态信息为前提条件,以往的信道估计都是在MIMO系统子信道间是非相关的假设下进行的.事实上,由于天线之间距离的限制和传播路径散射体的不充分,子信道之间常常存在一定的相关性,常称为空间相关.另外,在信道估计、天线选择和自适应调制等方面需要已知(估计)这一参数.但是,要精确估计信道的相关性非常困难,到目前为止,这一问题没有得到很好的解决,以至于在大部分关于信道估计的文献中都是预先假定已知信道的相关特性.本文运用四阶累积量理论对MIMO信道及其相关矩阵进行了估计.仿真结果表明,本文所提出的方法具有较高的估计精度.     

多用户多输入多输出-正交频分复用系统的一种子信道分配方案

针对多用户多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的下行链路,基于脏纸编码(DPC)和线性接收机,提出了一种简单的子信道分配方案.每个子载波上,各用户以其信道矩阵左奇异向量作为接收机;发射机已知所有用户的信道信息,通过贪婪DPC预编码,分配空间子信道;然后,根据各子信道增益进行注水功率分配获得最大的和速率信道容量.仿真表明,该方法可以实现接近Sato界的信道容量.     

一种低解码复杂度的全分集全码率空时编码

针对Beyond 3G MIMO系统下行链路中发射天线数大于接收天线数的特点,通过构造码字结构,根据编码增益的表达式,得到具有高编码增益的参数,提出了一种适合于4根发射天线、具有低解码复杂度的全分集全码率空时编码方法.该方法具有编码增益高、误码性能好和解码复杂度低等优点.仿真结果表明,与传统的空时编码方案,如酉空时码、空时分组编码和全分集全码率空时编码方法相比,新编码方法具有很好的误码性能,同时具有很低的解码复杂度.