文档介绍：代号 10701 学号 1029120504

分类号密级公开

题(中、英文)目 MIMO 广播信道中的预编码和
功率分配方法的研究
Research on Precoding and Power Allocation Technique
for MIMO Broadcast Channels
作者姓名田荷指导教师姓名、职务刘祖军副教授
学科门类军事学学科、专业军事通信学
提交论文日期二○一二年十二月
摘要
多用户 MIMO 下行链路中,基站同时同频向多个用户发送数据,通常认为不
同用户之间是没有协调性的,随之带来的问题是 MIMO 系统如何消除用户之间的
共信道干扰。当基站知道信道状态信息时,可以在发射端估计到各用户干扰的具
体形式,如此便可以根据信道状态信息采用适当的预编码技术,来消除或减弱用
户之间的共信道干扰,进一步提高整个多用户 MIMO 下行链路系统的性能。本文
主要研究基于相关旋转(CR)预编码算法的各种功率分配算法,此外,在信道逆
(CI)预编码算法基础上提出了发端中断预处理技术,并对基于以上各种算法的
MIMO 多用户下行链路系统进行了仿真和分析。本文主要内容如下:
1、介绍了多用户 MIMO 下行链路中信道逆(CI)和相关旋转(CR)两种预编
码算法的基本原理以及各自算法的主要特点。通过对这两种算法的性能进行仿真
分析,可以看出相对于 CI 算法来说,CR 算法对系统的性能提升有很大帮助,但
在某些信道实现下却出现误码率性能恶化现象。
2、分析了 CR 算法性能恶化现象的原因,并基于推导的 SINR 表达式,提出
两种针对 CR 预编码的功率分配算法:最小化平均 SER 的功率分配算法(PL 算法)
和最大化用户最小信干噪比的功率分配算法(MAXMIN 算法),并比较了他们的
误码率性能和算法复杂度。仿真表明 PL 功率分配算法和 MAXMIN 功率分配算法
均可以避免系统误码率恶化现象,提高系统性能。
3、在 CI 预编码算法基础上,提出一种发端中断预处理算法。仿真结果表明,
发端中断预处理技术避免了差信道的信息传输,从而提升了系统误码率性能。

关键词: MIMO 预编码干扰旋转利用功率分配中断预处理
Abstract
In multi-user MIMO downlink, the fact that base station(BS) communicates with
multiple users at the same frequency band, where there is no cooperation between
different users, leads to the problem how to cope with the co-channel I).
In the case of full or partial channel state information available at BS, precoding
techniques can eliminate or reduce I so as to improve the downlink performance.
In this thesis, power allocation schemes for correlation rotation(CR) precoding and the
transmit outage precoding(TOP) based on CI are investigated. And the simulation
results are provided accodingly. The main works are as follows:
1. The performance of CI pecoding and CR precoding pared in multi-user
MIMO downlink. Simulation results show that CR precoding will degrade the SER
performance in some channels, although it improves the average SER peromance
compared to CI precoding.
2. Based on the derived SINR expression, two power allocation algorithms are
deve