文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
多用户MIMO预编码技术研究
姓名:刘钧
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:王衍文
2011
论文题目:多用户 MIMO 预编码技术研究
专业:信号与信息处理
硕士生:刘钧(签名)
指导老师:王衍文(签名)
摘要
无线通信系统中的 MIMO 技术能在不牺牲带宽和增加额外发射功率的情况下实现
较高的数据传输速率与传输可靠性。在 MIMO 系统,特别是多用户 MIMO 系统中,一
个至关重要的问题就是如何消除各天线间及各用户间的干扰。在接收端的各用户难以相
互协作的情况下,解决这个问题的一个行之有效的方法就是在信号发送端利用信道信息
对信号进行预处理,即本文所研究的预编码技术。
对于单用户 MIMO 系统,需要解决的主要问题就是消除天线间干扰,对此本文讨
论研究了三种基于信道分解的预编码方案,即 SVD 方案、GMD 方案以及 UCD 方案。
SVD 方案实现简单,但难以达到较高的误码率性能;GMD 方案,特别是 UCD 方案分
别在 SVD 方案的基础上对算法进行了相关改进,在结合注水定理的情况下,实现了较
高的误码率性能和较好的容量特性。
在基站了解理想的信道信息的情况下,本文研究了两种多用户 MIMO 预编码方案:
结合 UCD 的块对角化预编码方案与改进的收发联合预编码方案。块对角化方案完全消
除了用户间干扰,且算法实现简单,但是此方案对收发端的天线数量有着严格的限制;
收发联合预编码采用迭代方式求得预编码矩阵和接收端均衡矩阵,放宽了对收发端的天
线限制,在天线条件不满足块对角化方案的条件下,仍能取得较好的误码率性能,且能
适应较高相关性的信道。
在基站了解有限的信道信息的情况下,本文对基于码本的酉预编码算法进行了相关
研究。讨论了两种码本构造方式,即 DFT 码本和格拉斯曼码本;提出了一种基于用户
调度的且以接收端最大信干噪比为准则的酉预编码方案,并通过仿真测试了其性能。仿
真表明:基于码本的预编码,特别是基于格拉斯曼子空间码本的预编码体现出了良好的
误码率性能和容量特性。

关键词:SVD;GMD;UCD;块对角化;收发联合;有限反馈;码本
研究类型:理论研究
Subject :Research on Multi-user MIMO Precoding Technique
Specialty :Signal and Information Processing
Name :Liu Jun (Signature)
Instructor :Wang Yanwen (Signature)
ABSTRACT
Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) munication technology can achieve
higher data transfer rate and higher reliability without sacrificing bandwidth and increasing
additional transmission power. In MIMO system, especially in Multi-user MIMO
(MU-MIMO) system, a great concern is how to eliminate the interference between different
antennas and different users. Under the condition that the users are difficult to coordinate with
each other, the most effective way to eliminate the inference is to utilize Channel State
Information (CSI) to preprocess the signal on the transmitter, it is so-called pre-coding
technology researched in this paper.
For Single-user MIMO (SU-MIMO) systems, the main problem needs to be solved is to
eliminate interference among different antennas, to this end, three kinds of pre-coding
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