干扰对齐优化方案.doc

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1、干扰对齐优化方案设想H’jf2=(h32)-,h3If1f3=(h23)]h2]f}G：Gj=lF；Fj“■J(GpG2,G3)=argminXK^^J

2、5R=1M2in立弘/.-GG仏引k=

3、

4、A

5、

6、F=rr(AHA)定义kG，G2，gJ=2>[(%/•-gg〃兀耳)(^4-=argmin5a=i为发射机k=A=lqG严必血FjHj)=argmaxj(j=l,2,...,K)与接收机i(i=l,2,・・•,K)之间的信道矩阵,假设信道为平坦瑞利信道，信道中元素独立同分布，服从均值为0和方差为1的复高斯分布。接

7、收机k接收到的信号(矢量)为：kk=YHkjFjsj^nk=HkkFksk+EHkjFjSjF7=1戶1J丸其中，巧为发射机j的发送预编码矩阵，耳为发射机j的发送信号矢量，％为接受机k的加性高斯白噪声矢量。上式中已将接收信置号分成有用信号HkkFksk和干扰信号XHkjFjSj.jjj就传统的干扰对齐方法干扰对齐需满足span[HnF}2)=span^H^F^)h2^=h23f3H曲=嘶可以化简为span(片)=span(EF})其中，e=(h3I)-*比3(%『h2]o可见，传统的干扰对齐只是将发射端的预编码矩阵

8、进行了一定条件的限制，从而将每个小区的干扰控制在特定范围内，尽量不去干扰其他小区，对自身干扰的原因没有任何的处理方法。我们对干扰对齐的优化方案就是让有用的信号在发射端加强，并且让干扰信号远离有用信号所在空间，即从自身和外在减少干扰的影响。一对有用信号的加强一干扰抑制矩阵的优化这个方法的第一步需要选取本小区基站到用户传输信道质量最好的M/2子信道。然后对本小区基站到用户的信道矩阵丹从/=1,2,3)做奇异值分解(SVD),其原理如下：H严UWm…m•••:I^nui丿>公式中，人为奇异值从大到小组合而成的对角矩阵，而

9、H其相对应的奇异值为%伙=1,2,3;加=1,・・.M)；(/和V分别为奇异值相对应的左右奇异矢量而组成的信道矩阵，并且它相对应的左右奇异矢量分别可以是u如仏=l,2,3;m=和vkm(k==k为小区的数目,m为奇异值从大到小依次排列的数0o%匕=1,2,3;加=l,・..M/2)为小区中信道中，质量最好的所需要的特征子信道。这样做的目的就是将有用信号聚集到干扰信号的补空间，从而提高有用信号的强度。二降低干扰信号的干扰作用-预编码矩阵的优化对信道矩阵做奇异值分解，奇异值越大，说明信道质量越好，所以我们要选取奇异值大

10、的信道。然后再将预编码矩阵F进行优化，得到三个信道分别对应的优化的预编码矩阵的值。这样便可以算出可以使干扰对齐到同一信号子空间的干扰对齐预编码矩阵，从而减少其他干扰信号的影响。三总结步骤一和步骤二任何一步都可以将传统的干扰对齐方案进行优化，使其发挥更好的作用，如果同时进行，那么，就可以使在发送端最大化减少干扰，在接收端进一步提高有用信号强度，从而优化了整个通信系统。仿真部分代码程序：信道容量：closeall;clearall;clc;N_loop=100;EbN0=0:5:25;N0=l;Eb=10.^(EbN0

11、/10)*N0;normalized=sqrt(1/2);C_norm=zeros(1,length(EbNO));D=zeros(1,N_loop);*[1,2,4,8];W=3*10^4;fori=l:4foree=l:length(EbNO)fors=l:N_loopH=randn(n(i)zn(i))+j*randn(n(i),n(i));m=n(i);I=eye(m,m);SNR=Eb(ee)/NO;C=W*log2(det(I+SNR/n(i)*Q));/*C=Blog2(l+S/N)*/D(s)=C;

12、endC_avg=sum(D)/N_loop;C_normal=C_avg/W;C_norm(ee)=C_normal;disp(['WhenSNRis',num2str(EbNO(ee))z'dB:C_avg1,int2str(i),1=1,num2str(C_avg),1;C_normal1,int2str(i),1fnum2str(C_normal)]);endP=plot(EbNO,C_norm,1r-d1);set(Pz'linewidth',[2]);axis([0300100]);AX=gca;set

13、(AX’1fontsize1A14);titie(1fontsize{12}bfMIMODApAEYA^1);X=xlabel('Eb/N_0[dB]L^DAOeiEL©*);set(X,1fontsize1,12);Y=ylabel(1Capacitybit/s/HzE^DApAEYA^£©f);set(Y,1fontsize1,12);holdon;