检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘芸暨南大学

学位级别：硕士

近年来，研究人员将毫米波(Millimeter Wave，mmWave)技术和大规模多输入多输出(Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive MIMO)技术相结合，实现了两种技术的优势互补，提高了系统的频谱效率。毫米波具有高带宽、频谱资源丰... 详细信息

近年来，研究人员将毫米波(Millimeter Wave，mmWave)技术和大规模多输入多输出(Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive MIMO)技术相结合，实现了两种技术的优势互补，提高了系统的频谱效率。毫米波具有高带宽、频谱资源丰富等优势，能够满足高速移动网络的需求。同时，毫米波具有路径损耗高、穿透能力低等劣势，降低了通信系统的频谱效率。大规模MIMO技术具有较高的天线阵列增益，能有效地补偿毫米波通信的缺陷，同时，结合波束赋形技术，能进一步提高系统的频谱效率。综合考虑功耗和性能等因素，混合波束赋形技术成为了毫米波大规模MIMO系统的关键技术之一。考虑到系统中可能存在多个用户，本文将对多用户MIMO系统中的混合波束赋形进行研究。　　对于多用户MIMO系统，用户间干扰(Inter-User Interference，IUI)可导致传输速率下降。针对这一问题，本文考虑毫米波大规模MIMO干扰信道系统，设计基于信号泄漏噪声比(Signal to Leakage and Noise Ratio，SLNR)的混合波束赋形算法用于消除用户间干扰。现有的干扰消除混合波束赋形算法十分依赖于干扰信道信息，然而在各发射端不协作的情况下，无法获得所有的干扰信道信息。本文通过最大化信号泄漏噪声比，将联合发射端混合波束赋形问题转化为若干独立的单发射端混合波束赋形问题;通过一系列的矩阵变换，将问题转化为最小绝对收缩和选择算子(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator， LASSO)优化问题，采用近端梯度下降算法(Proximal Gradient Descent，PGD)迭代求得混合波束赋形最优解。仿真结果表明，本文所提出的算法可有效地抑制用户间干扰且设计复杂度较低。此外，在各发射端非协作条件下，所提出的方案在可达发射速率方面优于现有的毫米波大规模MIMO干扰信道系统中的混合波束赋形方案。

关键词：毫米波通信 MIMO系统混合波束赋形干扰信道信号泄漏噪声比

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多用户MIMO系统中基于博弈论的鲁棒性功率分配

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电讯技术 2016年第9期56卷 1017-1022页

作者：董作霖河南工学院教务处河南新乡453003

针对多用户多输入多输出(MU-MIMO)天线系统,提出了一种基于非合作博弈论的功率分配方案。此博弈模型中,以用户在系统中的信号泄漏噪声比值(SLNR)作为用户功率分配和公平性参数设置的依据,保证用户所期望的服务质量和公平性,并证明了纳... 详细信息

针对多用户多输入多输出(MU-MIMO)天线系统,提出了一种基于非合作博弈论的功率分配方案。此博弈模型中,以用户在系统中的信号泄漏噪声比值(SLNR)作为用户功率分配和公平性参数设置的依据,保证用户所期望的服务质量和公平性,并证明了纳什均衡的存在性。其次,考虑信道估计误差的影响,提出了一种基于滑动模型的迭代功率分配控制算法满足所有用户的最小通信质量要求。仿真结果显示此方案在信道误差的情况下,相比现有方案可提高系统吞吐量。

关键词：多用户多输入多输出功率分配博弈论信号泄漏噪声比纳什均衡

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下行多用户MIMO中基于SLNR的迭代用户功率分配

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中国科学院大学学报（中英文） 2013年第4期30卷 572-576页

作者：谢磊邱玲中国科学技术大学个人通信与扩频实验室合肥230027

在下行多用户多输入多输出(MU-MIMO)场景下,考虑最大化信号泄漏噪声比(Max-SLNR)预编码,提出一种通过迭代方法进行用户间功率分配的算法.通过与已有用户功率分配算法的比较,该算法进一步提高了系统吞吐量.仿真结果表明,本算法可以通过... 详细信息

在下行多用户多输入多输出(MU-MIMO)场景下,考虑最大化信号泄漏噪声比(Max-SLNR)预编码,提出一种通过迭代方法进行用户间功率分配的算法.通过与已有用户功率分配算法的比较,该算法进一步提高了系统吞吐量.仿真结果表明,本算法可以通过减少迭代次数降低算法复杂度,而几乎不损失系统性能.

关键词：多用户多输入多输出信号泄漏噪声比功率分配迭代

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多用户MIMO无线通信系统的预编码技术研究

多用户MIMO无线通信系统的预编码技术研究

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作者：曹颖鸿大连理工大学

学位级别：博士

随着无线通信技术的快速发展,移动通信与宽带无线接入技术逐步走向融合。为在有限的频谱资源内满足无线通信系统的发展需求,在发射端和接收端使用多天线进行传输的MIMO技术已成为部署现有和下一代无线通信系统的重要模式之一。作为MIMO... 详细信息

随着无线通信技术的快速发展,移动通信与宽带无线接入技术逐步走向融合。为在有限的频谱资源内满足无线通信系统的发展需求,在发射端和接收端使用多天线进行传输的MIMO技术已成为部署现有和下一代无线通信系统的重要模式之一。作为MIMO技术的一个重要分支,多用户MIMO系统的预编码技术利用基站发送端的信道状态信息对发送信号进行预处理,以帮助降低共道用户间的干扰,使系统获得更高的性能增益。多用户MIMO系统的干扰抑制预编码技术对提高实际系统的通信性能具有重要作用,已经成为MIMO无线通信系统的研究热点。本文针对多用户MIMO系统的下行链路预编码问题进行了深入研究,取得的创新成果如下： (1)针对多用户准正交空时分组码MIMO系统,提出了改进的信号泄漏噪声比(SLNR)最大化预编码方案。该方案考虑了最大比合并(MRC)接收机对共道干扰信号功率的影响,定义了新的优化目标函数,通过迭代优化和恰当选取预编码矩阵的复比例因子,该预编码方案可实现预编码优化问题的简化求解及接收端对QSTBC码字的逐符号译码。该改进的SLNR预编码方案能够有效改善原始SLNR预编码方案中,由于共道干扰用户增加引起系统性能下降的问题,可通用于采用不同4x4QSTBC码字的多用户MIMO系统下行链路。仿真实验结果表明,该改进的预编码方案对系统用户数的鲁棒性强,能有效抑制多用户MIMO系统中的共道干扰,从而实现了系统性能的有效提升。 (2)针对多数据流多用户MIMO系统下行链路,提出一种基于泄漏的非线性预编码方案。该预编码方案基于SLNR最大化准则抑制系统用户间的共道干扰(IUI),将传统工作于用户域的THP算法拓展到码流域,以消除指向同一用户的多个码流间的串扰(ISI),实现了在基站发送端对系统IUI和ISI的同步抑制消除。通过采用集中式结构的THP进行预编码设计,该预编码方案有效地平衡了指向同一用户的多个数据流之间的等效信道增益,简化了接收机结构,避免了接收端线性均衡带来的噪声放大问题,提高了系统的功率效率。仿真实验结果表明,该预编码方案在不考虑THP排序问题的情况下,仍能获得满意的系统性能。 (3)针对多小区多用户MIMO系统下行链路,提出了改进的SLNR最大化线性预编码方案。通过在优化目标中考虑接收端白化滤波器的影响,该预编码方案实现了对用户间干扰和小区间干扰(OCI)的同步抑制消除；在求解预编码矩阵优化问题时,基于QR分解提出了一种新的低复杂度求解算法,该算法能以较低的计算复杂度实现系统性能的有效提升。仿真实验结果表明,与原始的SLNR线性预编码方案相比,该改进的SLNR线性预编码方案可有效提高多小区多用户MIMO通信系统的和速率容量。

关键词：多用户MIMO 预编码干扰抑制信号泄漏噪声比多小区

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LTE-Advanced系统中协作多点预编码和用户调度技术研究

LTE-Advanced系统中协作多点预编码和用户调度技术研究

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作者：施燕南京邮电大学

学位级别：硕士

协作多点（CoMP）传输技术与LTE系统的小区间干扰协调技术相比具有更好的小区边缘性能，是LTE-Advanced标准中重要的关键技术。本文主要研究协作多点技术中的预编码方法和用户调度算法，预编码可以抑制用户间的干扰，降低用户的接收处... 详细信息

协作多点（CoMP）传输技术与LTE系统的小区间干扰协调技术相比具有更好的小区边缘性能，是LTE-Advanced标准中重要的关键技术。本文主要研究协作多点技术中的预编码方法和用户调度算法，预编码可以抑制用户间的干扰，降低用户的接收处理复杂度；用户调度可选择部分信道条件好的用户，提高系统容量。本文基于LTE-Advanced系统，对协作多点的预编码和用户调度技术进行研究分析。在预编码章节中研究的SLNR预编码方法可以将联合优化的问题转化成若干个独立优化问题，在系统性能与复杂度之间取得很好的折中，改进的SLNR预编码在泄漏信号的基础上，考虑干扰信号的影响，对预编码向量进行迭代优化。仿真结果表明，与SLNR方法相比，该方法在理想信道状态信息（CSI）和非理想CSI情况下都可以进一步提高系统的吞吐量。在用户调度章节中选用SLNR预编码方式，研究分析了两种基于有限反馈的SLNR预编码下的用户调度改进算法，这两种算法与“贪婪”调度算法相比具有较低复杂度，同时系统性能也较好。此外，对于改进调度算法2，对比分析了采用不同CQI反馈模型时系统的性能情况，由仿真实验知：改进调度算法2系统性能最好而且复杂度较低，并且突破了性能局限性，能使系统性能随着待选用户数的增加而显著增加。

关键词：协作多点预编码用户调度信号泄漏噪声比信道状态信息

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GEVD辅助的MMSE干扰抑制下行多用户MIMO系统

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北京邮电大学学报 2011年第1期34卷 85-89页

作者：高向川李立华张平宋磊王朝炜北京邮电大学无线新技术研究所北京100876

为提高多用户多输入多输出(MIMO)系统中多个用户的预编码增益,提出了一种利用广义特征值分解(GEVD)辅助的最小均方误差(MMSE)干扰抑制算法,抑制干扰和噪声的同时考虑了用户的预编码增益、最大化发射端的信漏噪比和接收端的信干噪比,并... 详细信息

为提高多用户多输入多输出(MIMO)系统中多个用户的预编码增益,提出了一种利用广义特征值分解(GEVD)辅助的最小均方误差(MMSE)干扰抑制算法,抑制干扰和噪声的同时考虑了用户的预编码增益、最大化发射端的信漏噪比和接收端的信干噪比,并给出有信道误差情况下修正的预编码设计方法.理论分析和仿真结果表明,新算法比广义的MMSE信道反转算法具有更好的系统性能.

关键词：共信道干扰多用户多输入多输出广义特征值分解信号泄漏噪声比

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连续迭代优化SLNR准则的下行多用户MIMO预编码

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应用科学学报 2011年第3期29卷 251-255页

作者：高献坤崔岩傅洪亮河南农业大学机电工程学院郑州450002 河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001

多用户MIMO下行链路通信系统必须设计合适的预编码方案来抑制多用户间的共信道干扰.该文提出一种基于连续迭代优化信号泄漏噪声比最大准则的预编码方法.利用已知用户未使用的子信道空间增大其他用户的预编码空间自由度,降低干扰泄漏,并... 详细信息

多用户MIMO下行链路通信系统必须设计合适的预编码方案来抑制多用户间的共信道干扰.该文提出一种基于连续迭代优化信号泄漏噪声比最大准则的预编码方法.利用已知用户未使用的子信道空间增大其他用户的预编码空间自由度,降低干扰泄漏,并用迭代法进一步抑制多用户干扰,提高接收端信干比.该方法仅在发射端使用用户的信道信息优化与编码矩阵,不需要基站与用户协作,接收端可自由选择检测算法,且不会增加系统开销.仿真结果表明,所提方法取得了比原SLNR方法更好的系统性能,且具有较快的收敛速度,实用性较强.

关键词：共信道干扰多用户MIMO 广义特征值分解信号泄漏噪声比

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分布式MIMO系统关键技术的研究

分布式MIMO系统关键技术的研究

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作者：张宁波北京邮电大学

学位级别：博士

下一代移动通信系统要求大容量和高质量的数据传输。多输入多输出(MIMO)技术被认为是可实现未来高速数据传输的关键技术之一,在第三代(3G)及第四代(4G)的移动通信系统中有着广阔的应用前景。传统的集中式MIMO系统的多根发射天线均集中... 详细信息

下一代移动通信系统要求大容量和高质量的数据传输。多输入多输出(MIMO)技术被认为是可实现未来高速数据传输的关键技术之一,在第三代(3G)及第四代(4G)的移动通信系统中有着广阔的应用前景。传统的集中式MIMO系统的多根发射天线均集中于基站(BS)端,与集中式MIMO不同,分布式MIMO系统的多根发射天线分布于不同的地理位置,其各对收发链路之间更加独立,具有大容量、低功耗、更好的覆盖、对人体的低电磁损害等优势,被认为是未来无线通信系统的备选方案之一。本论文正是针对分布式MIMO系统发送端的各项关键技术展开研究的。研究内容涉及分布式MIMO系统的信道特征、多小区分布式MIMO系统的信道容量分析、天线选择技术、功率分配技术及多用户预编码技术等多方面的内容。论文的主要研究内容及研究成果如下：针对分布式MIMO系统的信道特征,研究了天线端口配置多天线时天线之间的空间相关性,给出了Kronecker相关信道模型的建模方法。分析了分布式天线端口之间的相关性,得到了天线端口之间的相关性与用户到基站之间的距离成反比的结论。分析了多小区分布式MIMO系统的信道容量。首先考虑天线端口只有一根天线的的情况,推导了多小区各态历经信道容量的表达式,并与多小区蜂窝网系统的信道容量进行了比较,仿真表明,分布式系统在大部分区域内能获得比蜂窝网系统更多的信道容量。而且,选择较少的发送天线会减小邻小区间干扰,进一步提高信道容量。然后将这些结果扩展到天线端口配置多根天线的情况,得到了信道容量表达式。在天线选择方面,本论文首先推导了信道容量上限的闭式表达式,然后以信道容量为标准,提出了一种基于部分信道信息(CSI)的自适应天线选择方法。该方法利用天线端口的大尺度衰落信息进行天线选择,当用户位置发生变化时,基站能够根据用户位置的变化自适应地选择调整发送天线子集,获得最大的信道容量。通过仿真,发现所提出的方法能够比传统的覆盖式传输方法和选择性传输方法获得更大的信道容量。针对功率分配技术,本文提出了一种基于部分CSI的低反馈量的功率分配方法。该方法基于天线端口的大尺度衰落信息及发送相关矩阵的秩信息进行功率分配。由于所需反馈的大尺度衰落信息和发送相关矩阵的秩信息在低速环境下变化缓慢,因此该方法可以设置较长的反馈周期来减小系统的反馈开销。仿真结果证明,该方法与传统的等功率分配方法相比能够大幅度提高系统的容量性能,与需要实时反馈完整CSI的注水功率分配方法相比容量损失不大。在多用户分布式MIMO系统中,研究了一种时变信道下基于信道预测的预编码方案。针对高速移动环境下会信道预测会带来严重的预测误差问题的问题,本文提出了一种基于预测误差补偿的信号泄漏噪声比(SLNR)预编码算法。所提出的预编码方案利用信道预测的归一化均方误差(NMSE)对预编码矩阵进行修正,补偿了信道不匹配带来的性能损失,进一步抑制了用户间的干扰,提高了系统性能。仿真结果表明,在高速移动环境下,该算法能够带来更好的误码率性能和吞吐率性能。

关键词：分布式多输入多输出系统各态历经信道容量部分信道状态信息天线选择功率分配预编码技术信道预测信号泄漏噪声比

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多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究

多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究

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作者：夏欣电子科技大学

学位级别：博士

多天线系统以其利用空间资源的独特优势,成为无线通信近十多年的研究热点。由于多天线能够在有限的时频资源下,获得更高的通信速率和可靠性,MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术已经成为新一代移动通信系统标准IMT-Advanced中的... 详细信息

多天线系统以其利用空间资源的独特优势,成为无线通信近十多年的研究热点。由于多天线能够在有限的时频资源下,获得更高的通信速率和可靠性,MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术已经成为新一代移动通信系统标准IMT-Advanced中的核心物理层技术之一。MIMO系统中的预编码和用户调度技术是近几年发展最快的分支,从理论研究到工业标准,重点都已从针对单小区单用户系统,转移到单小区多用户系统,以至多小区多用户系统中的空时频多维预编码及用户调度技术的研究。本论文以矩阵分析、信息论及信号处理理论为主要工具,针对多用户MIMO系统下行链路中,特别是在发射端仅仅拥有各个用户有限的信道状态信息的条件下,基站如何进行用户调度,如何合理地设计各个用户的预编码等问题展开研究。研究的目标为降低不同用户间的共信道干扰,降低不同小区间的多小区干扰,并且最大化各个用户自身的等效信道增益。最终通过合理的通信机制和优化的信号设计,提高系统级的指标,如系统的和容量或误码率。鉴于实际工程的可行性,提出方法也综合考虑了系统性能和复杂度的合理折中,以及现有无线通信技术标准3GPP LTE中的一些因素。全文主要内容如下: 第一章介绍了MIMO预编码及用户调度技术的研究背景,主要包括和本文工作密切相关的概念介绍和分类。第二章提出了一种基于信号泄漏噪声比(Signal to Leakage plus Noise Ratio, SLNR)的用户调度算法。在该算法中,决定某用户是否被服务是依据SLNR指标,而不是传统的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)。SLNR指标兼顾了各用户自己信道增益大以及对其它用户的干扰小两方面的优势,用于用户调度可以提高系统的和容量。根据系统的待选用户数是稍大于还是远远大于发射天线数,提出了两种具体的调度算法。所提出的算法可以在完美信道信息以及有限反馈的信道信息下使用。第二章还从理论上分析了多用户MIMO系统中,收发天线数、待选用户数、每用户的反馈比特数等关键参数对系统和容量的影响。在高信噪比和待选用户数很大的情况下,给出了为保持一定的和容量,上述参数之间需要满足的关系式。该分析结果可以作为系统参数设计的一个参考准则。第三章提出了一种有限反馈信道信息下的用户调度和预编码的联合优化设计。在提出的方法中,以基站和用户预存的码本为基础,利用用户反馈的码字序号、等效信道增益和量化误差,实时地计算新的预编码矩阵并选择用户。由于预编码向量是实时生成而非固定的,相当于增加了反馈码本的大小。提出的方法将用户调度和预编码两个过程联合优化,取得了一定的跨层优化的增益。第四章研究多小区多基站环境下的预编码问题,提出了一种基站端的预编码和用户端的接收合并向量交替更新的迭代算法。在多基站共享用户信道信息的前提下,提出的迭代算法可以在各个基站独立完成,并不需要基站和用户多次的信令交互。具体地,将三种经典的单小区的预编码扩展到了多小区的环境下,并将它们运用到提出的交替迭代更新的算法中。提出的收发端交替更新的方法,能够有效地平衡本小区所需信号功率与对相邻小区干扰之间的矛盾,通过基站处的几次迭代,就可以获得很好的系统和容量。第五章提出了一种在MIMO信道时间相关性较强的情况下,基于信道预测值的信道反馈机制。在该方法中,收发端采用相同的方法预测信道,用户仅仅将信道的预测值和真实值之差量化和反馈给基站。由于用相同的比特数去量化一个更小的量,因而可以提高量化精度。第五章还根据Lloyd算法思想,给出一种基于大样本信道采样值的码本设计的方法,该码本可以体现实际信道的统计特性,其性能优于传统的Grassmannian码本。最后,第六章总结了全文,并指出了关于多用户预编码与调度技术的下一步研究建议。

关键词：多输入多输出信号泄漏噪声比预编码用户调度有限反馈多点协同

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MU-MIMO用户调度与波束成形技术研究

MU-MIMO用户调度与波束成形技术研究

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作者：张炳超北京工业大学

学位级别：硕士

多输入多输出（MIMO）技术是新一代宽带无线通信系统的关键技术之一。目前，MIMO技术的研究已经从点对点的单用户扩展到多用户MIMO（MUMIMO）系统。多用户MIMO可以同时获得空间复用增益和多用户分集增益，大大提高系统吞吐量，是当前无... 详细信息

多输入多输出（MIMO）技术是新一代宽带无线通信系统的关键技术之一。目前，MIMO技术的研究已经从点对点的单用户扩展到多用户MIMO（MUMIMO）系统。多用户MIMO可以同时获得空间复用增益和多用户分集增益，大大提高系统吞吐量，是当前无线通信领域的研究热点。\n 基于波束成形（BF）的多用户MIMO系统中，通过对用户进行合理调度，能获得公平的多用户分集增益，同时，波束成形技术能有效抑制用户间共信道干扰（CCI），从而有效增强了系统性能。本论文就多用户MIMO系统中的用户调度和波束成形技术展开研究。具体内容如下：\n 1.多用户多输入多输出（MIMO）系统中需要对用户进行合理调度，一般基于信道增益的调度算法忽略了用户之间的公平性。基于此，本文提出了一种公平的多用户调度算法，其思想是先根据信道条件数初选出用户，然后统计每个用户被选择的次数，如果次数之差的绝对值大于设定门限则选择次数少的用户。这样既能获得多用户分集增益又兼顾了公平性。\n 2.基于信号泄漏噪声比（SLNR）的多用户波束成形（BF）技术能突破传统MIMO发送天线数大于接收天线数的限制，且能有效抑制用户间共信道干扰。在多用户通信环境下，一般的SLNR波束成形技术仅是随机选择用户。为提高系统性能，本文基于用户信道特性提出联合用户调度-波束成形技术。\n 3.把提出的联合用户调度-波束成形技术从平坦衰落信道推广到频率选择性衰落信道，例如应用到STBC-OFDM系统，提出了该系统的多用户选择和SLNR波束成形的跨层设计方法。结合空时编码，减少了误码率；采用OFDM，增强了在频选信道中的适用性，并提高了传输效率。

关键词：多用户MIMO 调度波束成形公平性信号泄漏噪声比

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