本文關(guān)鍵詞：在非理想信道狀態(tài)信息條件下的穩(wěn)健干擾對齊算法研究

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【摘要】：在多戶用的通信系統(tǒng)中,用戶解碼目標(biāo)信號時(shí)將受到嚴(yán)重的干擾,導(dǎo)致容量下降。針對這一情況,干擾對齊技術(shù)給出了較為理想的解決方式。通常來說,干擾對齊的方案都是基于發(fā)送端可以獲得理想的全局信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI),但由于信道估計(jì)誤差、有限反饋量化誤差,以及傳輸時(shí)延等因素,發(fā)送端只能獲得非理想的CSI,使得干擾不能被對齊,造成系統(tǒng)性能下降。因此,設(shè)計(jì)穩(wěn)健的干擾對齊算法是十分必要的,本文主要工作如下:針對多小區(qū)的MIMO上行鏈路(MIMO-MAC)中傳統(tǒng)有限反饋干擾對齊中碼字選擇方案的不足,本文提出了一種最大化系統(tǒng)用戶速率下限的MIMO-MAC有限反饋干擾對齊算法。通過直接碼字選擇方案以最大化系統(tǒng)用戶速率的下界,并結(jié)合比特分配以及MAX-SINR算法來減少系統(tǒng)和速率的損失。進(jìn)一步,在碼本空間中生成與期望預(yù)編碼接近的碼字集合,在該集合中僅需低復(fù)雜度的搜索就可以找到優(yōu)化的碼字組合,實(shí)現(xiàn)了次優(yōu)的全局搜索。仿真表明,該算法有效的提升了系統(tǒng)和速率以及系統(tǒng)用戶速率的下界。針對CSI誤差使得K用戶干擾網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能惡化的情況,本文提出了一種基于QR分解的穩(wěn)健干擾對齊算法。在設(shè)計(jì)干擾對齊算法時(shí),對含有誤差的信道聯(lián)合矩陣進(jìn)行QR分解;然后,在有誤差的等效信道聯(lián)合矩陣下,通過最小化干擾泄露來設(shè)計(jì)等效的預(yù)編碼,并基于MMSE準(zhǔn)則設(shè)計(jì)等效的干擾抑制矩陣。仿真表明,該算法有效的提升了誤差CSI時(shí)的系統(tǒng)性能。針對CSI同時(shí)存在時(shí)延和誤差使得MIMO下行鏈路(MIMO-BC)系統(tǒng)性能惡化的情況,本文提出了一種基于Bayes估計(jì)和用戶數(shù)據(jù)流間功率分配的聯(lián)合干擾相位對齊算法。首先,通過Bayes估計(jì)對部分CSI進(jìn)行最佳預(yù)測;然后,在正向通信時(shí)以最大化期望信號功率與小區(qū)間干擾功率的比值為目標(biāo)來求取預(yù)編碼矩陣;在反向通信時(shí)以最大化用戶的信干擾比(SINR)為目標(biāo)來求取干擾抑制矩陣。最后結(jié)合功率分配和相位對齊來設(shè)計(jì)穩(wěn)健的干擾對齊算法。仿真表明,本章算法有效的提升了CSI含有誤差和時(shí)延時(shí)算法的性能。
【關(guān)鍵詞】：穩(wěn)健干擾對齊 信道狀態(tài)信息 有限反饋 估計(jì)誤差 時(shí)延
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 注釋表10-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 選題背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 目前存在的主要問題13-14
• 1.4 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-17
• 第2章 MIMO系統(tǒng)和干擾對齊技術(shù)17-28
• 2.1 MIMO系統(tǒng)簡介17-19
• 2.1.1 MIMO系統(tǒng)基本概念17
• 2.1.2 MIMO系統(tǒng)容量17-19
• 2.2 干擾對齊技術(shù)19-22
• 2.2.1 自由度19-20
• 2.2.2 經(jīng)典干擾對齊算法20-22
• 2.3 與非理想CSI相關(guān)的理論研究22-27
• 2.3.1 信道估計(jì)23
• 2.3.2 有限反饋CSI對干擾對齊性能的影響23-25
• 2.3.3 誤差CSI對干擾對齊性能的影響25-26
• 2.3.4 時(shí)延CSI對干擾對齊性能的影響26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 最大化用戶速率下限的有限反饋干擾對齊算法28-43
• 3.1 引言28-29
• 3.2 系統(tǒng)模型29-31
• 3.3 一種新的有限反饋干擾對齊算法31-33
• 3.3.1 預(yù)編碼矩陣與碼字選擇方案31-33
• 3.3.2 譯碼算法的改進(jìn)33
• 3.4 速率損失分析與比特分配算法33-35
• 3.4.1 速率損失分析33-34
• 3.4.2 比特分配算法34-35
• 3.5 算法總結(jié)與理論性能分析35-39
• 3.5.1 算法總結(jié)35-36
• 3.5.2 用戶速率下限分析36
• 3.5.3 復(fù)雜度分析36-39
• 3.5.4 所需天線數(shù)分析39
• 3.6 仿真結(jié)果及分析39-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于QR分解的穩(wěn)健干擾對齊算法43-56
• 4.1 引言43-44
• 4.2 系統(tǒng)模型與QR分解44-46
• 4.3 穩(wěn)健的干擾對齊算法46-49
• 4.3.1 算法描述46-48
• 4.3.2 收斂性分析48-49
• 4.4 自由度及頻譜效率分析49-50
• 4.4.1 理想CSI情況下等效聯(lián)合信道下的自由度保持不變49
• 4.4.2 具有誤差CSI情況下的自由度分析49-50
• 4.4.3 具有誤差CSI情況下的頻譜效率分析50
• 4.5 仿真結(jié)果及性能分析50-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第5章 基于Bayes估計(jì)和功率分配的聯(lián)合干擾相位對齊算法56-76
• 5.1 引言56-58
• 5.2 系統(tǒng)模型58-59
• 5.3 時(shí)延誤差CSI估計(jì)59-61
• 5.4 MIMO-BC穩(wěn)健干擾對齊算法61-66
• 5.4.1 具有用戶數(shù)據(jù)流間功率分配的穩(wěn)健干擾對齊61-64
• 5.4.2 相位對齊預(yù)編碼64-65
• 5.4.3 算法總結(jié)65-66
• 5.5 算法性能分析66-69
• 5.5.1 算法收斂性分析66-67
• 5.5.2 誤差CSI情況下的頻譜效率及誤碼率分析67-68
• 5.5.3 非理想CSI下的性能分析68-69
• 5.6 仿真結(jié)果及分析69-75
• 5.7 本章小結(jié)75-76
• 第6章 全文工作總結(jié)與展望76-78
• 6.1 本文的主要研究工作76-77
• 6.2 未來工作的展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-85
• 致謝85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 謝顯中;張森林;肖正瑛;;一種基于QR分解的穩(wěn)健干擾對齊算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2015年08期

2 謝顯中;徐冰;雷維嘉;馬彬;;三小區(qū)環(huán)境中基于三角分解的低復(fù)雜度干擾對齊算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年05期

3 謝顯中;邵奇;周志棟;雷維嘉;;非理想信道狀態(tài)信息下的穩(wěn)健干擾安排設(shè)計(jì)[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

4 謝顯中;雷維嘉;;抑制MIMO蜂窩系統(tǒng)中小區(qū)間干擾的多基站聯(lián)合處理研究進(jìn)展[J];數(shù)字通信;2009年03期

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本文編號：961753