多输入多输出系统中的预编码技术研究

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1、多输入多输出系统中的预编码技术研究摘要：mimo系统中的预编码技术，利用信道信息，使发射信号和空间信道相匹配，有效的对抗信道衰落，提高系统误码率和频谱利用效率，已成为无线通信技术的研究热点。本文首先对mimo系统模型和容量进行了简单的介绍，然后分析了基于不同角度的预编码技术，其中主要针对基于信道预测的预编码技术的预测算法进行了研究。关键词：mimo预编码信道预测中图分类号：tn929.5文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)02-0115-02researchonprecodingtechnique

2、inmimosystemchenzhiliushan-shancaoxing-bingabstract:mimosystemprecodingtechnique,whichhasbecomeoneoftheresearchfocuses,usessomekindsofchannelstateinformationtomatchthetransmitsignalwiththewirelesschannel,inordertoimprovetheberperformanceandspectralefficiency.i

3、nthispaper,webrieflyintroducethemimosystemmodelandcapacity,andthenanalyzedifferentprecodingtechnique,mainlyresearchthepredictionalgorithmaboutprecodingtechniquebasedonchannelprediction.keywords:mimoprecodingchannelprediction随着无线通信技术的快速发展，多输入多输出系统依靠着多根收发天线，大大地提

4、高了系统性能，特别是系统容量。而在该系统中，预编码技术的采用使得系统的可靠性和容量有了进一步的提高。预编码技术是通过利用反馈的信道信息在发射端进行预处理，改善发射信号，完成对系统性能的提高。本文将先简单的介绍mimo系统基本知识，再通过对基于不同角度的预编码技术进行分析，着重阐述基于信道预测的预编码技术的预测算法。1、mimo系统简介1.1mimo移动通信技术多输入多输出(multipleinputmultipleoutput)技术在通信发射端安装多个发射天线，各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信

5、息。由于mimo技术可以在不需要增加频宽或总发送功率耗损的情况下大幅地增加系统吞吐量(throughput)及传送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目。研究表明利用m1mo技术不仅可以提高信道的容量，也可以提高信道的可靠性，降低误码率。mimo技术是lte系统的关键技术之一，主要是在时间域的基础上利用发射端和接收端多根天线的优势，结合空间域对空时信号进行处理，以此获得更多的增益，改善系统性能。在lte的下行链路中，mimo系统拥有两种传输方案即空间分集和空间复用。空间分集又可以分为发射分集和接收分集两类，它的目的是

6、为了提高系统传输的可靠性，也就是提高信道的可靠性。发射分集是指在发射端由多根天线发送，将分集放在基站端，由于发端不知道衰落信道的状态信息即csi,所以需要通过联合编码来确保信道性能，增加冗余度，得到更大的分集增益。由于无线信号在复杂的信道中传播时会产生衰落，而衰落根据不同的空间位置有着不同的特性，当位置间隔较大时可认为信号不相关。此时就可实现信号的空间分集接收。两种分集方式都能够较好的改善信噪比，提高系统性能。空间复用不同于空间分集，其利用空间的多径矢量，在相同的频带上利用多个天线发射独立信号，通过空间复用使容量随

7、收发端天线数的增加而增加，并成线性状态，同时不占用额外的带宽，也不消耗额外的发射功率。被认为是提高系统频谱效率和容量的有效方法，能够充分诠释该优势的应用即为贝尔实验室提出的采用垂直分层空时码技术的v-blast系统。1.2mimo系统的信道模型通常情况下，多径要引起衰落，致使数据包丢失。但是对于mimo系统，多径可以作为一个有利因素加以利用，mimo技术通过利用空间分集对抗衰落。因为mimo的多入多出是针对多径无线信道来说的，传输信息流经过空时编码形成m个信息子流，这m个子流由m个天线发射出去，经空间信道传播后由n

8、个接收天线接收。在接收端通过检测译码，多天线接收机将接收到的符号矢量利用先进的空时编码处理，并解码这些数据。其系统框图如下图所示。当发射天线间的单元距离足够大时，无线信道传播的多径信息就充足，相对应的收发天线间的多径衰落就趋近于独立，也就是期间的传输信道趋于独立，子信道相互趋于正交化。1.3mimo系统的信道容量虽然无线通信技术在不断的更新，但是无线资源是有