多用户MIMO下行系统中的仿射投影解码方法

摘要

在当今无线通信快速发展的过程中，怎样去提升频谱效率和如何去改善无线链路的传输性能以及如何满足人们对无线传输速率和质量的更高要求，已经成为了当前通信界研究的热点课题之一。常规的单天线收发通信系统已经不能满足这种日益增长的需求，采用常规的分集技术或智能天线技术也已经解决不了人们对于当代无线通信系统的大容量以及高可靠性需求问题。此时，能够成倍提高频谱效用，有效改善系统性能的多输入多输出（MIMO）传输技术将成为下一代移动通信系统的主题。MIMO技术是指在无线链路两端均采用多根天线，然后发射端和接收端通过多根天线传送和接收信号。理论结果已表明，MIMO系统能有效的提升系统的容量及其可靠性。从而，发现能够有效地实现系统的容量及有效地提高系统性能的空时编码技术与解码技术，一直是无线领域的研究热点。尽管在这一领域已经得到了很多非常有用的成果，但是仍然还有很多的问题等待我们去解决，尤其是对于多用户 MIMO系统的研究。　　本文研究了多用户MIMO通信系统中的下行传输技术及其解码技术。基于仿射投影，提出了新的传输方法及解码方法以消除多用户MIMO系统中的用户间干扰。具体的贡献如下：　　首先，本文介绍了MIMO技术的发展史，相关的背景并且给出了它的信道模型，然后对多用户MIMO系统下行信道的信息理论容量、预编码技术以及不完善信道信息多天线广播容量可达方法等进行了一定的介绍。　　其次，对于一个多用户下行MIMO系统，基站端有M根发送天线，用户端有1根接收天线，在发送端不知道信道状态信息的假设条件下，并假定基站的天线数等于用户数，提出了如下的发送与接收信号的方法：在所有的用户端中，采用仿射投影技术，可以完全地去除掉用户间的干扰，并且解出所需要的有用信号。　　第三，把上述方法推广到更一般的情景，即经改进的上述方法也可适用基站的天线数与用户数的比值是整数的系统。　　最后，仿真实验验证了上述方法的有效性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 多天线技术的概述

1.3 MIMO 系统的研究现状

1.4 研究的动机和意义

1.5 论文主要贡献和章节安排

第二章 多用户 MIMO 下行系统

2.1 多用户 MIMO 下行系统的信道模型

2.2 多用户 MIMO 下行系统的信息理论容量

2.3 多用户预编码

2.4 不完善信道信息多天线广播信道容量可达方法

2.5 本章小结

第三章 基于仿射投影法的解码方法Ⅰ

3.1 仿射投影的基础知识

3.2 传送方案

3.3 M=K 条件下基于仿射投影法的解码方法

3.4 M=K 条件下基于仿射投影解码方法的性能分析

3.5 仿真分析

3.6 本章小结

第四章 基于仿射投影法的解码方法Ⅱ

4.1 基站端的传输方案

4.2 M/K=g 条件下基于仿射投影法的解码方法

4.3 性能分析

4.4 仿真结果

4.5 本章小结

4.6 附录

第五章 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附 录