mimo系统中接收天线选择和用户选择技术的研究

《mimo系统中接收天线选择和用户选择技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东大学硕士学位论文中文摘要随着无线通信系统业务的快速发展，有限的无限资源与用户不断提高的服务质量要求之间的矛盾日益突出。因此，如何有效地利用无线频谱受到了广泛的关注。如今，多天线技术通常被认为是目前进一步提高频谱利用率的最有效的方法之一。多输入多输出MIMO(MultipleInputMultipleOutput)技术以其明显的优势受到广泛的关注，是新一代移动通信的关键技术之一。MIMO技术的实质就是为无线系统提供空间分集增益和空间复用增益。分集技术是一种有效对抗无线链路衰弱的技术，而空间复用增益可以在不增加额外大功

2、率和带宽的情形下，提供与天线个数成线性比例的容量增长，这就大大增强了系统的频谱利用率。然而，MIMO系统性能的提高得益于发送端和接收端采用的多天线配置，但是这种配置方式要求配备多个RF链路，使得系统成本明显提高，同时加大了系统配置和维护的难度。天线选择技术以一种非常有效的低成本低复杂度的技术，它能以很小的性能损失换取射频成本的大幅度降低，使MIMO系统不完全受射频成本的限制。目前MIMO系统的研究已经从点对点的单用户扩展到点对多点的多用户MIMO系统。它可以在不需要附加时隙和频谱资源的前提下同时与多个用户通信，相比单用

3、户系统能够达到更高的信道容量。但是，如何在不增加系统消耗功率和不牺牲带宽的情况下优化资源配置，在保证可靠链接的前提下满足多用户系统中不同用户的服务质量(QoS)需求都是多用户MIMO系统中亟待解决的问题。多用户MIMO系统可以提供多用户分集，不同的用户经历的衰落不一样，当某个用户经历深衰落时，另外的用户可能有很好的信道质量。用户选择技术是充分利用多用户分级提高系统性能的一项重要技术。但用户选择技术通常选择信道条件较好的用户，为了保证不同用户之间的公平性，需要对用户的资源接入进行调度。本论文一方面研究单用户MIMO系统中

4、的天线选择方案，另一方面研究多用户MIMO系统中的天线与用户选择技术以及调度方案。概括的讲，本论文的主要贡献及创新点包括一下几个方面：山东大学硕士学位论文(1)基于对信噪比下界的分析提出一种使信噪比最大化的接收天线选择算法，建立相应的凸优化模型，使用凸优化工具实现，使系统获得了近似最优的容量。(2)基于最大化多用户MISO系统下行链路的SLNR提出一种自适应的用户选择算法，避免了SINR标准中用户之间的耦合问题。在此基础上结合加权口调度算法，保证了不同用户之间的公平性，使信道条件一直较差的用户获得服务机会。(3)在上行

5、多用户MIMO系统中，提出了一种基于最大化SINR的自适应用户与天线联合选择算法。该算法能选择合适的用户与天线数使信道容量达到最大。算法在不同信噪比条件下既能保持较低的复杂度又能获得较好的系统性能。综上所述，本论文针对单用户MIMO系统中天线选择方法以及上下行多用户MIMO系统的用户选择与调度方案进行了研究。论文最后总结了该领域尚待解决的问题以及下一步的研究重点。关键词：多输入多输出；天线选择；凸优化；多用户系统；用户选择与调度；多用户预编码2山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopm

6、entofwirelesscommunications，theconflictbetweenthelimitedwirelessresourceandtheincreasingQualityofService(QoS)requirementofusersbecomesmoreandmoreurgent．Asaresult，howtoutilizewirelessresourceefficientlybecomesmoreandmoreimportant．Nowadaysmulti·antennatechnologyis

7、regardedasoneofthemosteffectivemethodstoimprovethespectrumutilization．Multipleinputmultipleoutput(MEMO)techniquehasreceivedextensiveattentionforitstechnicalpredominancesasoneofthekeytechnologiesofthefuturecommunicationsystems．TheresearchhasshownthattheMIMOtechno

8、logycouldprovidespatialdiversityandspatialmultiplexingforwirelesscommunicationsystems．Spatialdiversitytechniqueisapowerfultechniquetomitigatefadinginwirelesslinks．Spa