本文關鍵詞：多用戶MIMO無線通信及蜂窩網(wǎng)絡中的干擾對齊技術研究

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【摘要】：隨著當今移動通信業(yè)務的飛速增長,頻譜資源已經(jīng)十分稀缺。多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)能夠在不增加系統(tǒng)帶寬和發(fā)送功率的條件下,大幅度的提升無線通迅系統(tǒng)的頻譜利用率。但是當多個用戶共存時,用戶之間的相互干擾會嚴重影響整個通迅系統(tǒng)的質量。干擾對齊技術的出現(xiàn)很好的解決了MIMO通迅系統(tǒng)中的用戶間的干擾問題。本篇碩士論文重點對多用戶的MIMO無線通迅中的干擾對齊技術以及蜂窩網(wǎng)絡通信中的干擾對齊技術進行了探討與研究。具體研究點如下:首先提出了一種關于MIMO干擾信道的干擾對齊優(yōu)化方案,方案中聯(lián)合設計MIMO干擾信道的線性發(fā)射端和接收端,當在系統(tǒng)的發(fā)射端功率一定的約束條件下,通過迭代的方法來求解使系統(tǒng)的總均方誤差最小,最終達到優(yōu)化系統(tǒng)MIMO干擾信道的目的。然后研究了兩小區(qū)多天線蜂窩系統(tǒng)中的一種線性干擾對齊算法。對下行通迅系統(tǒng),算法通過設計發(fā)送預編碼矩陣來消除小區(qū)內用戶間的干擾,然后通過設計接收端的干擾抑制矩陣來消除相鄰小區(qū)間的干擾,并且算法同樣適用于兩小區(qū)蜂窩網(wǎng)絡上行通信系統(tǒng)。與現(xiàn)有的算法相比,本算法能夠在需要更少的信道反饋的情況下獲得更大的系統(tǒng)和速率的性能,并且算法復雜度低,需要的天線數(shù)少。最后,為了優(yōu)化系統(tǒng)的和速率以及盡可能的降低系統(tǒng)信息反饋對通信性能的影響,在蜂窩網(wǎng)絡中提出了一種下行通迅單反饋的干擾對齊算法。算法在用戶接收端以最小化干擾泄漏為目標設計干擾抑制矩陣,在基站發(fā)射端,根據(jù)基站龐大的計算能力,以最大化系統(tǒng)和速率為目標設計發(fā)送預編碼矩陣,然后利用梯度下降法進行優(yōu)化求解。仿真結果顯示了新算法比現(xiàn)有的匹配濾波算法性能優(yōu)越,可以有效提升蜂窩網(wǎng)絡下行通迅系統(tǒng)的和速率。
【關鍵詞】：干擾信道 干擾對齊 MIMO 蜂窩網(wǎng)絡
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 專用術語注釋表8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-12
• 1.2 干擾對齊技術研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要內容與結構安排14-16
• 第二章 干擾對齊技術基本原理16-27
• 2.1 干擾的處理方法16-17
• 2.2 自由度的概念與分析17-18
• 2.3 如何實現(xiàn)干擾對齊18-26
• 2.3.1 空域干擾對齊19-22
• 2.3.2 時域干擾對齊22-23
• 2.3.3 頻域干擾對齊23-24
• 2.3.4 碼域干擾對齊24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 MIMO系統(tǒng)干擾對齊技術27-40
• 3.1 單用戶MIMO系統(tǒng)27-29
• 3.2 多用戶MIMO系統(tǒng)29-30
• 3.3 MIMO信道干擾對齊優(yōu)化方案30-35
• 3.3.1 優(yōu)化問題模型30-31
• 3.3.2 迭代干擾對齊算法31-35
• 3.4 基于MIMO干擾信道的新干擾對齊優(yōu)化方案35-37
• 3.4.1 優(yōu)化問題模型35
• 3.4.2 KKT條件與迭代算法35-37
• 3.5 仿真與分析37-39
• 3.6 本章小結39-40
• 第四章 蜂窩小區(qū)干擾對齊技術研究40-54
• 4.1 兩小區(qū)蜂窩系統(tǒng)干擾對齊算法41-48
• 4.1.1 系統(tǒng)模型41-43
• 4.1.2 下行干擾對齊算法43-45
• 4.1.3 上行干擾對齊算法45-48
• 4.2 自由度和復雜性分析48-50
• 4.3 仿真與分析50-52
• 4.4 本章小結52-54
• 第五章 蜂窩小區(qū)下行通信干擾對齊優(yōu)化設計54-64
• 5.1 系統(tǒng)模型54-57
• 5.2 最小化干擾泄漏設計57-58
• 5.2.1 系統(tǒng)模型57-58
• 5.2.2 優(yōu)化問題求解58
• 5.3 梯度下降法58-61
• 5.3.1 梯度下降法基本原理59
• 5.3.2 梯度下降法在蜂窩小區(qū)中的應用59-61
• 5.4 仿真與分析61-62
• 5.5 本章小結62-64
• 第六章 總結與展望64-66
• 參考文獻66-70
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文70-71
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目71-72
• 致謝72

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1 馬忠建,方旭明,傲丹;虛擬蜂窩網(wǎng)技術的研究與發(fā)展[J];數(shù)據(jù)通信;2004年06期

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本文編號：1050454