一种适用于多用户MIMO系统的低复杂度S-GMI-THP预编码算法及硬件实现

摘要

区块对角化(Block Diagonalization,BD)预编码技术广泛应用于多用户MIMO(Multiple-Input MultipleOutput),其算法的计算复杂性主要来源于两次奇异值分解操作.S-GMI(Simplified Generalized MMSE Channel Inversion)算法提出以一次QR分解代替BD算法中一次奇异值分解.本文提出S-GMI-THP算法,使用THP(Tomlinson-Harashima Precoding)代替S-GMI算法中的奇异值分解,极大降低了复杂度.分析与仿真结果表明,所提出的S-GMI-THP算法相较于THP与MMSE算法可以实现明显的BER性能增益.文章还给出了S-GMI-THP算法整体框图以及8×8规模矩阵求逆模块的硬件实现架构,该结构在virtex-7平台以较低的资源实现了23.8 M Matrix/s的吞吐.