浅析预编码技术.doc

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1、题目:MIMO系统的预编码技术的研究姓名：涂佩佩学号：P13201061专业：通信与信息系统MIMO系统的预编码技术的研究摘要多入多出（MIMO）系统引入了空域的维度,可以在不增加系统带宽和发射功率的基础上显著提高信道的频谱效率和链路可靠性，因此成为有线通信、无线局域网、宽带移动通信等的解决方案。预编码技术是M1MO系统的关键技术2—。在获得发射端信道状态信息（CS1T）的条件下，预编码器对信号进行一定的处理，以简化接收端设计或提高系统性能。文章首先对MTMO系统模型和容量进行了简单的介绍，然后介绍了预编码

2、技术的概念及原理，针对ZF和MMSE线性预编码做了简单分析与比较，并详细阐述了多川户的MIMO预编码技术及算法。关键词：预编码；多入多出系统；ZF线性预编码；MMSE线性预编码AbstractMultipleinputmultipleoutput(MIMO)systemintroducesthedimensionofairspace,itcansignificantlyimprovethespectralefficiencyofthechannelandthelinkreliabilityonthebasi

3、sofwithoutincreasingthesystembandwidthandtransmitpower,andthusitbecomethesolutionofwiredcommunications,wirelessLAN,broadbandmobilecommunications.Pre-codingisoneofthekeytechnologiesofMIMOsystem.Undertheconditionofobtainingchannelstateinformationtransmitter(

4、CSIT),pre-coderdisposesthesignalinsomewaystosimplifythedesignofthereceiverorenhancethesystemperformance.ThispaperintroducestheMIMOsystemmodelandcapacity,thenintroducestheconceptandprincipleofpre-codingtechnique,anddoesasimpleanalysisandcomparisonforZFandMM

5、SElinearpre-coding,describespre-codingtechniquesandalgorithmsofmulti-userMIMOindetail.Keywords:pre-coding;Multipleinputmultipleoutputsystem;ZFlinearpre-coding;MMSELinearpre-coding1.引言先前的无线通信主耍是从接收机出发，通过设计完备、高复杂度的信号检测方法來尽可能无失真的恢复经历无线衰落带來的原始的发射信号，但这类技术往往计算复杂

6、度过高。后来学者试图从发射机端寻求理论突破点，即期望能通过对发射端的输出信号预先增加某种预变换来对抗衰落信道产生的某些不良效应和某些干扰，从而有效改善系统性能。这就是预编码技术的原始思想和起源兀。2、MIMO系统简介2.1MIMO移动通信技术多输入多输出(multipleinputmultipleoutput)技术在通信发射端安装多个发射天线，各自独立发送信号，同吋在接收端用多个天线接收并恢复原信息。由于MTM0技术可以在不需要增加频宽或总发送功率耗损的情况下人幅地增加系统吞吐量(throughput)及传

7、送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩口。研究表明利用MIMO技术不仅可以提高信道的容量，也可以提高信道的可靠性，降低误码率。2.2MIMO系统的信道模型通常情况下，多径要引起衰落，致使数据包丢失。但是对于MIMO系统,多径可以作为一个有利因素加以利用，MIMO技术通过利用空间分集对抗衰落。图1所示为MIMO系统的原理图，传输信息流$伙)经过空吋编码形成N个信息子流G(k),占2…这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实

8、现最佳的处理。特别是，这N个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一•频带，因而并未增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立，则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息，数据率必然可以提高。ICi(k>信s(k>源-1Iri(k>空时编码NMrj(kF空时解码Sl(k>发射接收图1多输入多输出系统2.3MIMO系统的信道容量虽然无线通信技术在不断的更新，但是无线资源是有限的，如何充