【摘要】：全雙工(Full-duplex,FD)多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技術(shù)不但能顯著改善無(wú)線鏈路的通信質(zhì)量,而且能大幅度提升系統(tǒng)頻譜效率。然而FD MIMO系統(tǒng)的同時(shí)隙同頻率雙向通信模式也造成更為繁雜的干擾問(wèn)題。干擾對(duì)齊(Interference Alignment,IA)技術(shù)作為可有效處理干擾受限系統(tǒng)的干擾管理戰(zhàn)略,近年來(lái)備受矚目。在FD MIMO系統(tǒng)中展開IA技術(shù)研究對(duì)推動(dòng)FD MIMO技術(shù)發(fā)展有著非常重要的理論意義,于是,本文圍繞FD MIMO系統(tǒng)在不同場(chǎng)景下IA技術(shù)的研究展開,具體內(nèi)容如下:多用戶FD MIMO干擾信道(Interference Channel,IC)中的IA算法研究:面對(duì)FD MIMO-IC模型中IA可行性和自由分析研究的不足以及IA算法設(shè)計(jì)匱乏的現(xiàn)狀,本文首先從多角度對(duì)半雙工(Half-duplex,HD)傳輸對(duì)和FD傳輸對(duì)共存的FD/HD MIMO-IC模型進(jìn)行自由度分析(所得結(jié)論均適用于FD MIMO-IC模型),然后對(duì)FD MIMO-IC、FD/HD MIMO-IC和HD MIMO-IC可達(dá)自由度進(jìn)行分析比較;最后在考慮FD MIMO-IC模型收發(fā)兩端有限動(dòng)態(tài)范圍的前提下,提出了集中式迭代IA算法和分布式迭代IA算法。在集中式迭代IA算法中,首先推導(dǎo)了FD MIMO-IC模型的可達(dá)互信息量;接著以可達(dá)互信息量為代價(jià)函數(shù),通過(guò)單邊迭代IA算法來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)預(yù)編碼;最后,基于最小均方誤差準(zhǔn)則來(lái)設(shè)計(jì)接收矩陣。在分布式迭代IA算法中,針對(duì)有限動(dòng)態(tài)范圍下的FD MIMO-IC模型,基于最大化信干噪比準(zhǔn)則迭代優(yōu)化接收機(jī)及發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)。文中通過(guò)數(shù)值仿真考察了所提算法的優(yōu)勢(shì)與不足,理論分析及數(shù)值結(jié)果分析均驗(yàn)證了FD MIMO技術(shù)有卓越的頻譜效率提升能力。多小區(qū)多用戶FD MIMO系統(tǒng)IA算法研究:面對(duì)多小區(qū)多用戶FD MIMO模型下繁雜的干擾問(wèn)題,提出了一種結(jié)合閉式直接IA和迭代IA的空域IA算法。首先,基于多小區(qū)多用戶FD MIMO模型的IA可行性分析,提出一種多對(duì)一閉式直接IA算法,從而有效地消除上/下行小區(qū)間干擾及上/下行小區(qū)內(nèi)用戶間干擾;然后,以最小化上行用戶對(duì)下行用戶的殘留干擾為目標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),并通過(guò)構(gòu)造下行用戶內(nèi)層接收干擾抑制矩陣的輔助函數(shù),將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為僅與上行用戶內(nèi)層預(yù)編碼矩陣相關(guān)的代價(jià)函數(shù);進(jìn)一步,基于黎曼嵌入子流形上的單邊迭代IA算法優(yōu)化預(yù)編碼矩陣;最后,結(jié)合數(shù)值仿真結(jié)果及理論分析驗(yàn)證了所提算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN919.3
【圖文】：

經(jīng)過(guò)空間無(wú)線衰落信道H后，接收端接收到的 y = Hx + n 表示復(fù)高斯白噪聲，服從高斯分布2CN (0, I )，陣，具體形式如下 11 12 1,21 22 2,,1 ,2 ,ttr r r tNNN N N Nh h hh h hh h h H 根發(fā)射端天線到第 根接收端天線的信道衰落系數(shù)，i

MO 系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，下面介紹經(jīng)典的 FD MIMO 系統(tǒng)示。設(shè)備 1 向設(shè)備 2 發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，設(shè)備 2 向設(shè)備 1 接收設(shè)備 1 發(fā)送的期望信號(hào)的過(guò)程中，受到設(shè)備 2 本同理在設(shè)備 1 接收設(shè)備 2 發(fā)送的期望信號(hào)的過(guò)程中，信號(hào)的干擾，因此，設(shè)備 1 和設(shè)備 2 的接收信號(hào)可分別112 2 11 1 1y = H x + H x +n 221 1 22 2 2y = H x + H x +n 是設(shè)備 1 和設(shè)備 2 的發(fā)送信號(hào)矢量； 12H 、11H 、21H 備 2 的 MIMO 信道矩陣、設(shè)備 1 的 SI MIMO 信道矩MO 信道矩陣和設(shè)備 2 的 SI MIMO 信道矩陣；1n 和2n 分的高斯白噪聲。

IMO 技術(shù)在各種應(yīng)用場(chǎng)景下的研究與網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)、多用戶干擾，下面主要對(duì) MIMO-IC 模型、FD M 模型和 FD MIMO-IBC/MAC 模型進(jìn) FD MIMO-IC 模型 統(tǒng) HD MIMO-IC 模型如圖 2.3 所示。B 接收端發(fā)送信號(hào)，各節(jié)點(diǎn)均配置多，會(huì)造成傳輸對(duì)之間相互干擾，這傳統(tǒng) HD MIMO-IC 模型中 A 端向?qū)μ?hào)使用不同的傳輸資源，例如 TDD不同的頻隙上傳輸。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 謝顯中;王闖;張森林;葛振濤;;基于干擾對(duì)齊的多用戶全雙工通信中干擾消除方法[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 熊霖;大數(shù)據(jù)下的數(shù)據(jù)選擇與學(xué)習(xí)算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2759549