MIMO系统有限反馈预编码技术研究

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在多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)系统中为了更好地开发信道信息,提高频谱利用率,人们对发射端信道信息(CSI, Channel State Information)加以利用,提出了MIMO系统预编码概念。一般发射端通过反馈信道来获得信道状态信息,实际中由于反馈延迟、噪声等影响,预编码只能在部分CSI情况下进行。并且由于反馈信道带宽限制,使系统反馈的比特数限制在有限的比特范围内。本文主要围绕MIMO系统中的有限反馈预编码技术做了以下几方面工作:1.针对发射端已知部分CSI的预编码,本文重点研究了基于码本的有限反馈预编码技术。在不同信道状态下的有限反馈预编码做了仿真分析,结果显示随着系统性能随着码本个数的增大而逐步提升并且预编码的性能受信道变化速度的影响很大。目前有关有限反馈预编码的研究主要集中在码本设计方面,本文也给出码本设计对于预编码性能仿真,结果显示码本的设计对系统性能的提升相当有限。2.针对预编码中反馈比特数与性能的折中问题,本文提出一种新的有限反馈预编码——循环码本预编码技术。这种预编码方法是在收发端同时分配多个码本,接收端选码时循环使用这多个码本,随着时间的推移所遍历的码字等于是多个码本码字的总和,以此得到性能上的提升,但是每次反馈的比特数却没有增加。本文对这种预编码方法的码本产生方法、循环准则、实现的关键技术做了描述。并通过仿真得出,在慢时变信道中其误码性能较传统的有限反馈预编码大约有3dB的提升,远远优于仅对码本设计算法上做改进的有限反馈预编码性能。3.由于MIMO空间复用系统不仅能提高系统的可靠性还能提高系统的传输速率,本文还对MIMO空间复用系统中循环码本预编码技术的有效性做了验证,仿真结果表明对于同时传输多个子流的MIMO空间复用系统,循环码本技术同样能发挥其效用。在慢时变信道中其误码性能较传统的有限反馈预编码大约有2.5dB的提升。
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