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．     

基于延迟线组合调相的高能效自适应混合预编码方案

针对毫米波大规模多输入多输出系统采用混合预编码技术所带来的高功耗影响,基于延迟线组合调相器件设计了一种间接全连接型混合预编码系统结构,并提出一种自适应连接的混合预编码方案,可大幅减少与天线直连的调相器数量从而降低硬件造成的功耗损失。方案将编码矩阵的求解分为数字编码矩阵、模拟编码矩阵和开关组成的连接交换矩阵3个部分进行交替优化;提出一种基于互补正交投影矩阵的算法来解决模拟编码矩阵的优化;利用功率约束条件和最小二乘算法简化数字编码矩阵的求解;针对连接交换矩阵的离散组合优化问题,利用低复杂度的交叉熵算法进行优化。仿真结果表明,所提方案可以保证系统性能在接近纯数字预编码方案的同时有效提高系统的能量效率。     

协同多点传输中迫零预编码和天线选择技术

MIMO无线传输技术极大地提高了系统的容量,在实际通信系统中,整个网络是一个干扰受限的系统,小区间干扰对MIMO系统传输的影响是显著的,每个相邻小区的基站天线都可以看成一个干扰源．由于基站端数据处理能力的提升和回程容量的增加,多个小区协同多点传输技术引起了人们的广泛关注．目前的大部分工作都是集中于研究系统的容量（吞吐量）,而在实际系统中,每个用户的接收等效信噪比（即公平性）对系统的性能如误帧率等有重要的影响．对于每个用户为单天线的情形,研究了总功率受限和每天线功率受限下采用迫零预编码的系统容量和公平性．对两种功率约束条件下的公平性进行了分析,得到了公平性算法的闭式表达式．当每个用户为多天线的情形,为了降低计算的复杂度,引入了信道范数最大的接收天线选择算法,把每个用户为多天线的情形转化成等效的每个用户单天线情形,推导的每用户为单天线的公平性算法仍然适用．仿真结果显示,采用迫零预编码的多小区协作可以使系统性能显著提升．在相同的迫零预编码下,不同的功率分配策略对系统的容量和公平性有显著的影响．和用户为单天线相比,采用天线选择算法可以提升系统的容量和公平性．考虑了用户公平性时的吞吐量和最大系统吞吐量之间的折中关系,并给出了仿真结果．     

基于毫米波大规模MIMO的用户调度问题

毫米波传播具有很高的路径损耗以及较强的方向性，对障碍物造成的阻挡以及由运动引起的多普勒频移等非常敏感，因此如何提供稳定的链路质量成为毫米波通信系统中必须解决的问题，又因为电磁波有不同的传播特性，基于天线个数的不断增加和对成本的考量，传统的多用户预编码技术难以运用在毫米波通信系统中，因此如何将毫米波通信与Massive MIMO进行结合成为未来无线通信发展的重要研究方向。针对毫米波系统的以上几点特性，提出了一种基于FDMA的毫米波系统中用户频域调度与多个用户进行混合预编码的联合算法，通过运用该算法可以提高毫米波通信系统的性能。仿真结果表明：该算法的性能近似于纯数字预编码的性能，与其它同类算法相比，计算复杂度增加的并不明显，可以大大改善毫米波Massive MU-MIMO系统的性能。     

基于遗传算法的三单播网络对齐及优化

针对三单播有向无循环网络,考虑无法得知网络内部拓扑图结构,且内部节点数量无法估量的情况.应用渐近干扰对齐技术研究各用户发送不同数据流m,n,p时的预编码矩阵,联合应用图论中的最短路径遗传算法和网络线性性质,分析其预编码网络对齐(precoding-based network alignment,PBNA)的可行性条件,该条件最终可简化为2个方程,实际检验复杂度较低,且每对单播会话能够达到1/2的自由度.     

MIMO通信系统中基于星座扩展的脏纸预编码方法

预编码技术是提高多输入多输出(muhiple-input multiple-output,MIMO)无线系统容量的有效措施,提出了一种基于星座扩展的脏纸编码(dirty paper coding,DPC)方法,通过结合网格编码方法中的分集思想,在编码过程中加入星座扩展,利用大星座图冗余编码比特,能够在不消耗额外系统带宽的基础上实现系统容量提升.在发射信号相对应的扩展星座子集中寻找与归一化噪声最接近的星座点,将该星座点与归一化噪声的差值作为编码信号.该方法可以避免THP(Tomlinson-Harashima precoding)在对称取模过程中带来的性能损失,尤其是在低信噪比环境中.通过链路仿真,验证了基于星座扩展的DPC方法具有实现复杂度低、能够和相移键控调制技术相结合、提升系统容量的优点.     

一种用于MIMO组簇系统的自适应预编码技术

摘要： 针对多小区内多输入多输出（MIMO）的组簇系统,提出了一种有效提升系统性能的预编码技术.该技术根据相邻时隙内用户信道状态信息变化程度,决定每个用户在两种预编码下的码字.中心处理节点为每个小区自适应分配预编码后,使用1 bit指示符号通知各小区基站所选定的预编码.仿真结果表明,本文中提出的自适应预编码技术与传统技术相比,可以较大地提升系统吞吐量,同时有效地降低了系统后台的反馈开销.
关键词：中图分类号：文献标志码： A
An Adaptive Precoding Technology for MIMO Cluster System
LI Xiu na,LUO Han wen,DING Ming,LIU Wei,MA Ji peng
Abstract： An efficient precoding technology was proposed for multi cell multiple input multiple output (MIMO) system consisting of several clusters. According to the variation of channel state information (CSI) in two contiguous slots, the central processor determines users’ precoding codeword between two precoding schemes and uses extra 1 bit overhead to indicate the selection scheme. The simulation results show that the proposed scheme can achieve better throughput performance and cut down the sum backhaul overhead than the traditional schemes.
Key words： multi cell; intra cluster interference; adaptive precoding; signal to noise ratio     

一种基于优化阈值的有限反馈预编码算法

在上行链路总反馈量受限的多用户MIMO系统中,小数量用户配合高速率反馈比大数量用户配合低速率反馈具有更优的和速率.但较少的用户反馈却不利于获得多用户分集.针对该问题,提出了一种基于优化阈值的用户选择算法,并根据最优反馈速率从选出用户中确定实施反馈的用户.在用户反馈的信道方向信息和信道质量信息基础上,利用迫零波束成形(ZFBF)算法进行预编码.仿真结果表明,该方案具有比最优反馈速率算法更高的和速率.     

干扰泄漏最小的多小区MIMO干扰对齐算法

在3小区多输入多输出(MIMO)干扰对齐通信系统中, 提出一种基于系统总干扰泄漏最小的预编码矩阵组的选择算法.首先求出系统中所有变换矩阵,并基于干扰泄漏最小准则从中寻找出最优的变换矩阵;再依据干扰对齐的最大自由度选出一半的特征向量组成预编码矩阵.仿真结果表明:与现有干扰对齐预编码矩阵的设计方案相比,文中提出的算法在系统和速率性能上有明显的改善,而且该算法在统计信道状态信息下同样具有优势.     

抑制小区间迟延干扰的迟延SLNR预编码

不同基站和用户间由于距离变化等使传播时延不同而造成小区间的迟延干扰,严重恶化了系统性能。为此,探讨了如何利用SLNR（Signal to Leakage Noise Ratio）预编码抑制小区间的迟延干扰,给出了小区协作的系统模型及小区间迟延干扰分析。针对存在迟延的LTE（Long Term Evolution）系统设计了一种基于SLNR准则的迟延SLNR预编码,以抑制小区间的迟延干扰,降低接收终端的复杂度。同时,对迟延SLNR预编码在LTE系统多基站协作环境下的性能进行了仿真。仿真结果表明,该方法对小区间的迟延干扰有较好的抑制作用,对不同天线配置性能均较理想,与接收端处理方案比较性能有所改进。虽然信道估计误差对性能有一定影响,但在可接受范围。