空间相关信道下的交替多用户调度算法

针对多用户多输入多输出（MIMO）系统,研究了空间相关信道下的多用户调度问题。通过推导用户信道向量夹角的统计特征,分析了多用户调度算法对所调度用户间正交性的影响。分析结果表明在空间相关信道下现有基于串行搜索的调度方法在统计意义上降低了被调度用户之间的正交性,从而导致基于串行搜索的调度算法与最优的穷举搜索之间存在较大的性能差距。为了提高相关信道下多用户MIMO系统的性能,提出了一种基于交替搜索的多用户调度算法及其低复杂度实现方法。仿真结果表明,所提出的用户调度算法能够有效地弥补基于串行搜索的调度方法的性能损失,在空间独立信道和空间相关信道下以较低的计算复杂度获得接近穷举搜索的最优性能。      

基于位置-信道状态信息数据库的多用户MIMO下行调度算法

对于多用户多输入多输出系统,下行调度需要移动终端反馈大量的信道状态信息,随着用户数的增多,所需的反馈信息也剧增。由于信道状态信息与移动终端所处的位置相关,提出了基于“位置一信道状态信息数据库”的多用户调度算法,同时分析了该调度方法所需的反馈开销。理论和仿真结果表明：提出的调度方法无需反馈开销,且可以取得与基于无误差反馈的多用户调度方法相近的吞吐量性能。     

基于SLNR准则的MU-MIMO下行链路的预编码与用户调度

在多用户MIMO（MU-MIMO）系统的下行链路中,为了降低用户端的处理复杂度,发射端预编码的设计对多用户MIMO系统的性能非常重要,基于信漏噪比（SLNR）准则的预编码技术由于同时考虑了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了系统的性能,但基站同时服务的用户有限,基于信漏噪比最大的用户调度能够合理地选择用户,提高了多用户分级增益,使系统获得更高的系统容量和系统性能。仿真结果表明,基于SLNR准则的多用户预编码在系统容量和误码率方面要优于单一考虑CCI的迫零预编码（ZF）和单一考虑噪声的最大化每个用户接收到信号的信噪比预编码（MRT）。在采用SLNR预编码的条件下,信漏噪比最大的用户调度系统性比轮询调度和最大信道增益调度好,并且随着待选用户数的增多,不会给系统的调度策略带来很大的影响。     

多用户MIMO系统在有限反馈下结合预编码与调度算法的研究

捅要：研究了多用户多输入多输出（MIMO）系统在有限反馈下的一种结合单位预编码与用户调度算法的方案。在该系统中每一用户都具有多个接收天线,该方案具有较大的多用户分集增益和较小的计算复杂度,从而能够减少系统中的用户间干扰。每个用户独立地决定自己的天线合并矢量,并将最优波束矢量以及对应的估计信干噪比通过有限反馈信道反馈给基站,此时基站获取了相应的用户信道信息和用户间干扰信息。基于接收到的反馈信息,基站从预定义的码本中选取和速率最大的最优子集进行系统预编码,然后依照预编码矩阵调度欧氏距离最小的用户且用户个数不超过发送天线的数目。仿真结果显示该方案有效地改善了系统速率,特别是在用户数目较多或者信道环境较好的情况下。     

发射分集系统在空间相关莱斯快衰落信道下的性能

采用空时编码的发射分集系统的性能分析是当前移动通信研究领域的热点问题。相对准静态独立的瑞利衰落信道模型而言,空间相关莱斯快衰落信道更适用于实际情况。但由于在空间相关莱斯快衰落情况下,发射分集系统的性能分析比较复杂,因此关于这方面的论文较少。本文利用多变量统计学理论,得到发射分集系统在空间相关莱斯快衰落信道下平均成对差错概率上界的闭合表达式,并详细说明了信道特性对系统性能的影响。最后给出了仿真结果。     

莱斯衰落中多用户大规模MIMO系统的安全通信

研究了莱斯衰落信道中多用户集中式大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统的安全通信问题。基站利用上行训练获取信道状态信息,之后利用最大比传输波束成形算法进行下行数据传输。基于随机矩阵理论,分别分析了合法用户和窃听者的信息速率表达式,从而得到了遍历安全速率的闭合表达式。基于获得的结果,进一步分析了极端莱斯K因子和无限发送数据功率下系统的极限安全性能。最后,通过不同条件下的实验仿真设计,验证了系统的安全性能,同时证实了所得结果的正确性。     

不完全信道状态信息条件下多用户Turbo-BLAST迭代检测算法

该文将空时多用户检测技术和Turbo-BLAST方案相结合,构造了基于CDMA技术的多用户Turbo- BLAST系统模型,提出了不完全信道状态信息条件下的解相关算法和迭代检测算法。在发送端将V-BLAST结构与CDMA技术相结合实现多路复用,在接收端利用空时多用户检测算法去除用户间干扰,得到期望用户的接收信号,然后采用考虑信道估计误差的软干扰抵消迭代检测算法,对期望用户的接收信号进行检测以去除天线间干扰。仿真结果说明,所提算法对于多用户Turbo-BLAST系统是有效的,可在不增加复杂度的条件下达到良好的迭代效果。     

多用户多天线系统中基于THP的低复杂度调度排序算法

本文提出了下行多用户多天线系统中一种新的基于Tomlinson-Harashima预编码(THP)的低复杂度调度排序算法.该算法根据THP与误符号率的特点,将调度和排序结合在一起,有效降低了复杂度.仿真结果表明,本文提出的算法在平均误符号率性能上逼近贪婪调度best-first排序,而复杂度更低,在实际系统中有很好的应用价值.     

莱斯衰落信道下大规模MIMO系统中的信道估计方法

日趋重要的高速移动工具,如高速铁路、无人驾驶飞机等,大多都处在开阔地带.由于视距传播的存在,瑞利衰落模型已经不能很好地描述该环境下的信道情况,而莱斯衰落信道模型由视距分量和多径分量组成,更能准确地表述上述信道变化.基于此模型,在大规模天线系统下,在已存在的基于叠加训练序列信道估计方法的基础上,提出了改进的信道估计方法和对应的解码方法.改进后的信道估计方法分为直射分量已知和未知两种情况,分别推导了相应的信道估计公式和解码方法.数值仿真结果验证了本文所提方案性能的优越性.     

基于最大化信干噪比的多用户MIMO下行预编码

研究多用户MIMO系统下行链路的容量，以及如何达到该容量是最近几年研究的热点．基于各用户之间干扰为零的BD（Block Diagona Jjzation）算法，由于各用户信道空间的交叠，会造成多用户MIMO系统容量较大的损失，同时BD算法要求接入点的发射天线数不能小于空间复用用户的接收天线数之和．本文提出了基于最大化信干噪比准则下的线性预编码，和减少容量损失的次优线性预编码两种方案，避免了上述两个缺点，推导出基于最大化邬恹准则的线性预编码就是各用户采用单数据流传输的方案，同时通过容量分析和误码率仿真证明，这两种算法都优于传统的BD算法。     

下行MIMO通信系统的多用户分集研究

该文研究了下行多用户MIMO通信系统中多用户分集问题,并且提出了两种基于最大系统容量准则的多用户分组调度算法。提出了一种基于相关用户的信道向量间内积的价值因子。通过使用该价值因子作为信道容量的评价标准,有效地降低了分组调度过程的复杂度。仿真结果显示该文提出的多用户调度算法可以明显提高系统容量;且随着系统中激活用户数量的增加,系统的调度增益不断增大。     

基于不同信道状态信息的MIMO中继系统收发信机设计

该文研究了在中继站已知完全信道信息或统计信道信息情况下的多输入多输出(MIMO)中继系统收发信机设计的问题。中继站利用获得的信道状态信息对接收信号进行滤波转发,接收节点采用线性最小均方误差接收机(MMSE)恢复出原始信号。仿真结果表明,所提中继转发策略性能优于传统的放大转发。在高信噪比条件下,基于部分信道状态信息反馈的设计方案可以获得与完全信道状态信息反馈接近的性能。     

多小区MIMO系统中基于泄漏的多用户下行链路预编码新算法

针对多小区MIMO系统的多用户下行链路预编码设计是未来移动通信系统研究的重要内容之一。本文在蜂窝多小区MIMO通信环境下,基于信漏噪声比(Signal-to-Leakage-Noise Ratio,SLNR)最大准则,提出了改进的多用户下行链路线性预编码算法。通过在优化目标中考虑接收端白化滤波器的影响,该预编码算法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,本文基于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,本文的改进SLNR线性预编码算法能有效抑制小区间干扰(OCI)的影响,使多小区MIMO系统获得更高的和速率(Sum Rate)容量。      

基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码多用户MIMO系统

该文提出了一种基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码下行多用户MIMO系统。该方案根据用户反馈的信道信息SINR在发送端进行调度和预编码来提高系统容量。预编码的码本设计依据格拉斯曼空间装箱原理,并将码本中的向量按其相关性构成非酉矩阵来提高预编码增益和抑制多用户共道干扰。新方案反馈量少、复杂度低,在相同情况下比传统的单用户MIMO系统和基于码本的酉矩阵预编码多用户MIMO系统都具有更好的性能。     

双向MIMO中继系统中一种低复杂度的联合信道估计方法

对于双向多输入多输出(MIMO)中继系统,如何在减少中继负担的情况下获得精确的信道状态信息(CSI)成为信道估计的一个难点。该文针对双向MIMO中继系统,提出一种低复杂度的联合信道估计方法。所提方法在两个用户端同时发送正交信道训练信号至中继,中继采用所设计的放大因子放大所接收的信号并转发至两个用户。每个用户对所接收的信号构造平行因子(PARAFAC)模型,并根据实际系统要求,分别设计了迭代和非迭代的两种拟合算法对PARAFAC模型进行拟合,从而联合估计出所有信道的CSI。所提信道估计方法无需在中继处进行信道估计,减轻了中继的负担。与已有信道估计方法相比,所提方法设计灵活,采用的拟合算法具有较低的复杂度,而且在使用较少信道训练信号的情况下具有较高的信道估计精度。     

Robust optimization of transmit/receive beamformer for MIMO downlink with imperfect CSI at base station

A robust scheme is proposed to jointly optimize transmit/receive beamformers for Multiple Input Multiple Output （MIMO） downlinks where the available Channel State Information （CSI） at Base Station （BS） （CSIBS） is imperfect. The criterion is to minimize the sum Mean Square Error （sum-MSE） over all users under a constraint on the total transmit power, which is a non-convex and non-linear problem. Observing from the first order optimization condition that the optimal transmit/receive beamformers are mutually dependent, the transmit/receive beamformers for each user are updated iteratively until the sum-MSE is minimized. Simulation results indicate that the proposed scheme can effectively mitigate the system performance loss induced by imperfect CSIBS.     

多用户MIMO-OFDM系统低速率CSI反馈方法及信道容量分析

该文针对闭环多用户MIMO-OFDM系统提出一种基于线性预测的低速率CSI (Channel State Information)反馈方法。根据相关带宽将OFDM子载波划分成多个子带,移动台对每个子带的CSI作线性预测,并对预测误差进行量化编码后反馈给基站;基站使用相同的线性预测滤波器将反馈来的预测误差恢复成CSI,然后在每个子带上通过迫零-波束赋形实现多用户空间复用。同时,该文还在采用注水定理分配发射功率的条件下,从理论上分析了下行链路信道容量。数值仿真结果显示,每个反馈数据的实部或虚部仅用1bit量化时,本方法仍能够以较高的精度恢复CSI。与目前3GPP LTE标准所采用的基于码书的反馈方案相比,该方法能够在反馈开销相同情况下,有效地抑制同信道干扰,大幅提高系统容量。     

多用户下行链路最小拥塞预编码算法及其性能分析

该文针对多天线多用户系统的下行链路,提出了一种基于最小拥塞准则的线性预编码算法,并且利用非线性规划理论推导出了其相应最优发射权值的闭式表达式。这种算法通过最小化期望用户对其他用户的干扰,可以在保证一定性能的基础上,有效地降低系统的复杂度。此外,由于该系统为干扰受限,所以文中还考察了其信干比性能,并利用前边得到的闭式解推导出了其分布的概率密度函数,从而给后续的分析和应用带来了方便。     

基于信道状态信息幅值-相位的被动式室内指纹定位

基于信道状态信息(CSI)的室内定位技术近几年备受关注。已提出的室内定位方案主要在适用性和定位精度等方面进行不断地创新和改进。该文提出一种被动式的1发2收指纹室内定位系统。用两个固定接收端采集CSI数据,信号预处理阶段对CSI幅值进行奇异值去除与低通滤波,用线性拟合的方法对CSI相位进行校正,将两个接收端采集处理得到的CSI幅值和相位信息共同作为指纹,最终通过全连接神经网络对指纹样本进行训练,并与采集到的实时数据进行匹配识别。实验表明,采用两个接收端以及幅值和相位结合定位的方法,匹配识别率达到了98%,定位精度达到0.69 m。证明该系统能精确有效地实现室内定位。

     

多用户MIMO系统中一种基于一位反馈信息的调度算法

针对多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)无线通信系统潜在的多用户分集增益,该文提出了一种基于一位反馈信息的多用户调度算法.理论分析表明,设置合理的门限可以从统计意义上最大化系统平均频谱效率.同时,该文从理论上对最优门限的选择进行了分析.仿真结果表明所提算法可有效利用多用户分集来提高系统的频谱性能.