1、作者：魏震 指導老師：胡浪濤研究背景 隨著高速數據以及多媒體業務需求的日益增長，現有技術頻帶利用率的有限性成為制約寬帶數據業務發展的瓶頸。未來無線通信系統迫切需要采用更加先進的技術提高頻譜利用率，提高傳輸速率和系統容量。信道編碼則是為了保證通信系統的傳輸可靠性，克服信道中的噪聲和干擾而專門設計的一類抗干擾技術和方法。因此本課題研究的是預編碼的方法之一格拉斯曼碼本設計，重點研究格拉斯曼碼本量化的干擾對齊性能。本文構架 1.預編碼技術理論 2.干擾對齊技術 3.格拉斯曼碼本設計 4.仿真與分析 5.總結預編碼技術理論 預編碼是一種信號預處理技術，它是利用信道狀態信息在CSI信號預處理，以達到降低系

2、統誤碼率的目的或系統的吞吐量。通常在發射機請求預編碼器設計方法獲得準確的信道狀態信息，但通常由訓練序列或信道估計的信道盲估計算法，會有一定的誤差，加上時間延遲反饋通道，等因素的影響預編碼器的性能往往會惡化，不能達到預期的目標是降低系統誤碼率提高吞吐量。因此應該考慮在設計預編碼器通道變化和信道估計錯誤，否則將很難獲得最佳性能的系統。干擾對齊技術 假設系統每條信道鏈路都存在時域傳播時延，其中期望信道時延為一個時隙，干擾信道時延為兩個時隙，則用戶的接收信號可表示為干擾對齊的基本方法是在多用戶MIMO干擾信道，基于發送端線性預編碼，在各用戶接收端將所有接收干擾信號對齊到相同子空間，就可以應用簡單的迫零

3、去除干擾方法，為期望信號提供無干擾子空間進行有效傳輸。 3 , 2 , 1,) 2(1lkmnmxmxmykkllkkK用戶MIMO干擾信道模型格拉斯曼碼本設計采用算法進行離線格拉斯曼碼本的構造設格拉斯曼碼為 ，量化比特數為 B。系統中所有發射機和接收機都共享同一碼本，算法首先是由隨機生成發射機預編碼矩陣和接收濾波矩陣，在此基礎上，以干擾信號最小化為目標對預編碼矩陣進行迭代優化。BwwwC221.,KkiijijiikDjdkjkjkkkDdjjdkdkdkkkdkdkxvHuxvHuxvHuy, 1,1, 1,)()()(dkdkdkdkuQutrLI)(jkjijiikKkiiDjkkjk

4、jkkkDdjjdkHvvHDHvvHDQ, 11, 1)()( 任意預編碼矩陣任意預編碼矩陣iVki 1接收機接收機 k k 第第 d d 個子數據流所收到的信號為個子數據流所收到的信號為基于碼本的分布式干擾對齊的目標是使干擾信號最小化，甚至接近零，在基于碼本的分布式干擾對齊的目標是使干擾信號最小化，甚至接近零，在預編碼有限反饋的條件下，在碼本中選擇最優碼字作為接收濾波矢量，使預編碼有限反饋的條件下，在碼本中選擇最優碼字作為接收濾波矢量，使式式3-33-3所示的干擾信號功率最小。所示的干擾信號功率最小。 3-1 3-2 3-3仿真與分析 如圖隨著量化比特數的增加，碼字之間的距離變小，干擾對齊

5、算法中的干擾變小SNR增大，使系統中容量增加，誤碼率降低；0510152010-310-210-1SNR/dBBER 6 bit 量化8 bit 量化10 bit 量化理想反饋 如圖當=15dB，和速率為10bps/Hz時，量化比特數為10時所需要的平均反饋數據量僅為理想反饋的7.7%，但系統容量能達到理想反饋的96%在和速率為15bps/Hz時趨于平衡。0510152000.81和速率(bps/Hz) 理想反饋6 bit 量化8 bit 量化10 bit 量化總結 文首先介紹了干擾對齊技術，然后介紹了格拉斯曼碼本的設計，重點研究格拉斯曼碼本量化的干擾對齊性能。仿真分析了格拉斯曼碼本下的有限反饋干擾對齊系統性能。 在碼本的設計中，采用向量構成的初始碼本不僅可以降低反饋量，還可以減小接收端處理的復雜度，接收端選定最優預編碼矢量后，將其索引反饋給發射端，發射端再根據一定的準則構造此時的預編碼矩陣，此時使生成的預編碼矩陣進一步匹配當前的信道狀態信息，對信道狀態信息量化機制進行優化。致謝 本論文是在胡浪濤老師的悉心指導和熱情鼓勵下得以完成的。從論文的立題、理論研究、實驗研究到論文撰寫的整個過程，處處浸透了導師的心血。導師淵博的知識、活躍的學術思想、嚴謹的治學態度、求實的工作