MIMO中继系统中的干扰对齐技术研究.pdf

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1、.-v/rKA广、、、：、：‘、“‘、。七产、、”、、■驚賴丨鍵：激■题目：中继系统中的干扰对齐技术研究m.专业：信与鋒处理吕铁军办冗忒；信息与通信工程学院年月彳舊霤分却索大博士学位论文题目：中继系统中的干扰对齐技术研究学号：姓名：龙伟专业：信号与信息处理导师：吕铁军学院：信息与通信工程学院年月日独创性（或创新性）声明本人声叫所呈交的论文足本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，论文屮不包含其他人已经发表成撰写过的研宄成果，也含为获得北京邮电大学

2、或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。々我十彳工作的志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了叨确的说叨并表示了谢。申请学位论文资料若打不实之处，本人承担切相关责任。本人签名：誠日肌讀关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学吖关保留和使用学位论文的规定，即：研宄：在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校打权保留并叫国家七关部门或机构送交论文的印件和磁盘，允许学位论文被查阅和仍阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它犮制手段保存、汇编学位论文。（保

3、密的学位论文在解密遵守此规定）本学位论文属于保密范围，适用本授权书。本人签名：似令日期：导师签名：不日期：摘要中继系统中的干扰对齐技术研究摘要在第三代合作伙伴计划（提出的长期演进技术升级版（，标准中，中继转发技术以及多输入多输出（技术被明确列为推荐解决方案。融合二者的中继技术有望成为未来移动通信系统中最富有竞争力的技术之一。然而，中继系统，尤其是多用户双向多向中继系统的性能受到多用户干扰的严重制约。有效的干扰处理方法是挖掘中继技术潜能的关键所在。干扰对齐（，作为一种干扰处理方法，因其在干扰信道等场景中突出的干

4、扰处理效果，近年来受到了学术界的广泛关注。同时，也为中继系统中的干扰处理提供了新思路。本文以中继系统为研究对象，重点研究了三种典型场景：多向中继信道、信道和多对双向中继信道中基于技术的传输方案。此外，还对传输方案相关的波束成形设计和用户调度等问题进行了讨论。本文的主要研宄内容和创新点归纳如下：针对多向中继信道，本文提出了一种基于的传输方案。在该方案中，所有的信息交换在两个时隙内即可完成，与传统方案相比，提高了频谱效率。本文还对传输方案的可行性条件进行了分析，确定了本方案的适用范围。此外，本文还对传输方案的可达

5、自由度（进行了理论分析，并通过数值仿真对分析结果进行了验证。结果表明，与传统的基于迫零（收发机的传输方案相比，本方案取得了更高的。针对信道的一种特殊场景，本文推导了该场景的精确。首先，通过假设用户之间存在充分的协作，并利用割集定理获得了该场景的一个上界。然后，本文提出了一种基于非对称干扰对齐的传输北京邮电大学博士学位论文方案，并通过理论分析和数值仿真，证明了该传输方案可以达到的上界。结合的上界和可达性证明，本文获得了该场景的精确。此外，为了进一步提高所提传输方案的和速率性能，本文还提出一种迭代的波束成形优化算

6、法，对用户处和中继处的波束成形设计进行了联合优化。最后，通过仿真验证了所提算法的性能增益和收敛速度。针对多对双向中继信道，本文提出了一种基于非对称干扰对齐的传输方案，并对其可达的进行了理论分析，数值仿真的结果也表明所提方案的可达明显优于传统方案。然后，针对所提传输方案，本文提出了一种结合罚函数法和拟牛顿法的联合波束成形优化算法，仿真结果表明该算法显著提高了和速率，并且具有良好的收敛性。此外，本文还提出了一种基于准正交原则的用户调度算法，有效地利用了场景中的多用户分集，进一步提高了所提传输方案的和速率。关键词：

7、多输入多输出，中继系统，干扰对齐，自由度，波束成形摘要北京邮电大学博士学位论文目录目录绪论研究背显研宄现状分析论文的主要研宄内容及创新论文的结构安排第二章干扰对齐技术介绍干扰对齐的基本、想小维度上的干扰对齐自由度的定义时域干扰对齐相位干扰对齐空域干扰对齐干扰对齐在具体场中的应用倌逍的自由度干扰广播信进的自由度信进的自由度本章小结第三章多向中继信道中的干扰对齐技术系统模型多向中继信道中的传输方案传输方案和可行性条件简要的分析仿真结果本章小结北京邮电大学博士学位论文第四章信道中的干扰对齐技术⋯言系统模型可达上界的

8、传输方案非对称干扰对齐简要的分析非对称干扰对齐中的波束成形优化联合迭代优化算法夂杂度分析般化恺进中的干扰对齐技术仿结果本章小结第五章多对双向中继信道中的干扰对齐技术引系统模型非对称干扰对齐非对称数信号中继处的映射矩阵针对等效实数系统的干扰对齐般化多对双丨〖中继信进的自由度上界及可达性分析自由度上界可达性分析波束成形优化和用户对调度方法联合波束成形优化准正交用户对调度仿结果本章小结第六章总结和展望论文