mimo系统自适应模式切换优化设计的研究

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1、万方数据独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位

2、期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：万方数据万方数据摘要摘要随着无线通信日新月异的发展，无线频谱资源面临着发展的瓶颈，MIMO技术作为提高系统容量和频谱利用率的关键技术，近年来得到广泛的研究与应

3、用。MIMO系统可以分为单用户MIMO和多用户MIMO。两种模式都是在特定的信道环境下达到较高的系统性能。为了更加高效的利用频谱资源，需要将两种模式进行自适应切换。本文中，通过对MIMO系统中发射与接收的联合优化，提出基于延迟和量化误差的自适应模式切换方案。首先，本文从多天线技术的发展引出课题的研究意义，同时对单用户MIMO系统和多用户MIMO系统的关键技术进行研究和仿真分析。其中针对多用户MIMO系统中的用户调度算法，提出改善用户公平性的算法分析，并对其进行仿真分析。其次，分别针对TDD和FDD系统，提出两种模式的自适应

4、切换方案。该切换方案是基于延迟和量化误差的联合作用，通过计算各个模式下的频谱效率，选择较优的系统模式，从而实现系统的自适应切换。通过系统仿真证明，该方案有效的提高了系统的频谱效率。最后，由于无线信道的环境是多变的，在切换时，可能会出现乒乓效应，导致系统不稳定。本文提出一种迭代收敛的容限机制，利用算法本身的收敛性，确定门限保护的范围，以此来提高系统的稳定性。通过对信道随机取样的仿真测试，结果证明该容限机制能将切换次数降低5%左右。关键词：单用户MIMO；多用户MIMO；频谱效率；自适应切换；容限机制–I–万方数据Abstra

5、ctAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunications,theresourceofwirelessspectrumisincreasinglyinadequate.ThereforeMIMOasthekeytechnologyinimprovingsystem’scapacityandtheutilizationofspectrumhasbeenwidelystudiedandappliedinrecentyears.MIMOsystemhastwomodes:s

6、ingle-userMIMOandmulti-userMIMO.Thesetwomodescanachievehighersystemperformanceincertainchannelcondition.Inordertomoreefficientlyutilizewirelessspectrumresource,adaptiveswitchingbetweenthetwomodesisneeded.Inthispaper,weproposeanadaptiveswitchmodebasedondelayandquan

7、tizationerrorbyunifiedoptimizingthetransmissionandreceptionoftheMIMOsystem.Firstly,thedevelopmentofmulti-antennatechnologyispresentedtoeducethesignificanceofourresearch,andthenastudyandsimulationanalysisaboutthekeytechnologiesofSU-MIMOandMU-MIMOareproceeded.Partic

8、ularly,amodifieduserschedulingalgorithmformulti-userMIMOsystemisproposedtoimproveuserfairness.Secondly,forTDDandFDDsystem,werespectivelyproposedaswitchi