大规模MIMO系统中基于ΣΔ调制的一比特低功耗预编码方法

作     者：张毅 蔡曙 王子竟 ZHANG Yi;CAI Shu;WANG Zijing

作者机构：南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 

出 版 物：《南京邮电大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications：Natural Science Edition)

年 卷 期：2022年第42卷第3期

页      面：36-43页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62071249) 江苏省前沿引领技术基础研究专项基金(BK20202001) 江苏省重点研发计划(BE2020084⁃1) 江苏高校自然科学基金面上项目(20KJB630003) 南京邮电大学实验室工作研究课题(2020XSG01) 江苏省科技厅自然科学基金(BK20191378)资助项目 

主　　题：大规模MIMO 一比特DAC ΣΔ调制 ZF预编码 

摘      要：采用低分辨率模数/数模转换器(ADC/DAC)已被认为是降低大规模多输入多输出(MIMO)系统硬件成本和功耗的重要途径。然而低分辨率DAC尤其是一比特DAC中又会带来严重的量化噪声,导致系统接收误符号率(SEP)上升。针对这一弊端,设计了一种基于ΣΔ调制的一比特迫零(ZF)预编码方法。首先,建立发射功率最小化的一比特预编码问题,然后基于ΣΔ调制框架将一比特约束转换为边界约束,再基于ZF预编码,将问题转化为发射功率控制问题,并通过SEP和信噪比(SNR)的关系转换,推导出最小发射功率的闭式解。最后,通过仿真结果验证了所提方法的有效性。