TDD-MIMO下行链路预编码

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1、第5期许道峰等：TDD-MIMO下行链路预编码·41·TDD-MIMO下行链路预编码许道峰1,2,杨绿溪1（1.东南大学信息科学与工程学院,江苏南京210096；2.中国电子科技集团第二十八研究所，江苏南京210007）摘要：针对TDD系统中移动端采用单天线发射，提出2种有效利用精确部分信道信息与统计信息的预编码方法。在无反馈信息的情况下，最大限度地利用精确的信道信息，同时在统计意义上保证其他数据流的速率；在有限反馈情况下，首先利用约束最大似然估计对移动端第2根天线对应信道矢量的方向进行估计，然

2、后利用估计出的信道作SVD分解以确定发射预编码矩阵。仿真验证了所提方法的有效性。关键词：多用户多输入多输出；时分双工；预编码；有限反馈；约束最大似然中图分类号：TP911文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)05-0035-07DownlinktransmitbeamforminginTDD-MIMOsystemsXUDao-feng1,2,YANGLv-xi1(1.SchoolofInformationScienceandEngineering,SoutheastUnivers

3、ity,Nanjing210096,China;2.The28thResearchInstituteofCETC,Nanjing210007,China)Abstract:Concerningtheaccessterminals(AT)usesingleantennatotransmit,twoprecodingmethodswereproposedforTDDsystemsthatcombinedinstantaneousCSIandstatisticalCSIeffectively.When

4、withoutfeedback,instantperfectCSIwasutilizedtothemost,whileusingthedegreesoffreedomtoguaranteetheaveragethroughputofotherstreams;whenwithlimitedfeedback,thedirectionofthechannelvectorcorrespondingtothesecondantennaatATwasfirstlyestimatedusingconstrai

5、nedmaximumlikelihoodestimation,andthentheoptimalprecodingmatrixwasdeterminedthroughsingularvaluedecompositionoftheestimatedchannelmatrix.Simulationsdemonstratetheeffectivenessoftheproposedmethods.Keywords:multiuserMIMO;TDD;precoding;limitedfeedback;c

6、onstrainedmaximumlikelihood第5期许道峰等：TDD-MIMO下行链路预编码·41·1引言收稿日期：2007-06-26；修回日期：2009-03-09基金项目：国家自然科学基金资助项目(60672093)；国家高科技研究发展计划(“863”计划)基金资助项目(2007AA01Z262)；国家重点基础研究发展计划(“973”计划)基金资助项目(2007CB310603)FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationo

7、fChina(60672093);TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(2007AA01Z262);TheNationalBasicResearchProgramofChina(2007CB310603)近年来，信息论的研究表明多天线技术（MIMO）能够显著地提高系统的复用增益和分集增益。如果采用BLAST技术，不同的发射天线将发射不同的数据流，此时系统的容量将与MIMO信道的秩成比例增

8、长；如果采用空时编码、单波束形成技术，所有天线将发射同一个数据流来提高传输可靠性，最大的分集增益可以等于发射天线数与接收天线数的乘积。当然，根据对速率及可靠性的具体要求，还可以将MIMO系统设计为同时利用复用增益与分集增益，即在复用与分集之间达到一个折衷。第5期许道峰等：TDD-MIMO下行链路预编码·41·在频分双工（FDD）系统中，由于下行信道不容易获得，故下行波束形成矢量一般由移动端计算，并从有限长度的码本（codebook）中选取，选取出来的最优码字（codeword）的编号由移动端经低