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1、MIMO系統(tǒng)中多小區(qū)間干擾抑制技術(shù)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：張克喜指導(dǎo)教師：蔡坤寶教授專業(yè)：信號(hào)與信息處理學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二O一四年四月ResearchonInterferenceSuppressionTechniquesinMIMOCellularSystemsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByZhan
2、gKexiSupervisedbyProf.CaiKunbaoSpecialty:SignalandInformationProcessingCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2014重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要多輸入多輸出（Multiple-InputMultipleOutput,MIMO）技術(shù)能夠利用多徑效應(yīng)，在不需要增加頻譜資源以及發(fā)送功率的情況下能大幅度提高系統(tǒng)信道容量，從而提高頻譜效率。MIM
3、O技術(shù)正是具有這一優(yōu)勢(shì)，從而成為新一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而，當(dāng)MIMO技術(shù)運(yùn)用于多小區(qū)系統(tǒng)時(shí)，由于各小區(qū)的頻譜復(fù)用因子為1，所以處在小區(qū)邊緣的用戶就會(huì)因?yàn)檫h(yuǎn)離本小區(qū)基站而受到嚴(yán)重的相鄰小區(qū)同頻干擾，以至于邊緣用戶無法正常通信。小區(qū)間的同頻干擾嚴(yán)重地影響了整個(gè)系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)成為一個(gè)干擾受限的系統(tǒng)。因此，抑制小區(qū)間的同頻干擾成為多小區(qū)MIMO系統(tǒng)十分重要的問題。本文首先論述了MIMO技術(shù)的研究背景、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀并介紹了MIMO系統(tǒng)的基本概念。接著討論了無線通信系統(tǒng)的信道模型，并闡述了單用戶MIMO系統(tǒng)、
4、單小區(qū)多用戶MIMO系統(tǒng)以及多小區(qū)MIMO系統(tǒng)的信道模型，并給出了各系統(tǒng)信道模型下的接收信號(hào)表達(dá)式。利用MIMO技術(shù)能夠大幅度提高系統(tǒng)的頻譜利用率，因此本文也對(duì)MIMO系統(tǒng)的信道容量做了較詳細(xì)的討論，分析了不同系統(tǒng)信道的容量并對(duì)系統(tǒng)信道容量做了仿真比較。在討論MIMO系統(tǒng)中多小區(qū)間干擾抑制時(shí)，本文首先介紹了單用戶MIMO系統(tǒng)多種檢測(cè)技術(shù)以及單小區(qū)多用戶MIMO系統(tǒng)基于發(fā)送端預(yù)編碼技術(shù)，并對(duì)它們的性能做了仿真對(duì)比。然后過渡到多小區(qū)MIMO系統(tǒng)，對(duì)多小區(qū)MIMO系統(tǒng)干擾抑制的傳統(tǒng)方法做了研究，并對(duì)單小區(qū)模式下以及多小區(qū)聯(lián)合處
5、理模式下的多區(qū)間干擾抑制方法做了對(duì)比，分析了二者的優(yōu)劣所在。由于單小區(qū)模式下系統(tǒng)的誤碼率性能較差，而多小區(qū)聯(lián)合處理模式系統(tǒng)復(fù)雜度較高，所以這兩種方法都不是很好的多小區(qū)干擾抑制方案。文章重點(diǎn)研究了一種主動(dòng)式干擾抑制方法，該方法是從干擾生成的角度考慮，將本基站產(chǎn)生的干擾進(jìn)行主動(dòng)抑制，當(dāng)所有小區(qū)都采用主動(dòng)式干擾抑制方法時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)性能得到最佳。與單小區(qū)模式相比，主動(dòng)式干擾抑制方法能夠大大提高系統(tǒng)的誤碼率性能，與傳統(tǒng)的多小區(qū)聯(lián)合迫零模式相比，主動(dòng)式干擾抑制方法具有較低的系統(tǒng)復(fù)雜度，且保持了系統(tǒng)的誤碼率性能。主動(dòng)式干擾抑制方法有兩
6、種實(shí)現(xiàn)方案，一種是將干擾信道矩陣的所有子空間進(jìn)行迫零來消除基站產(chǎn)生的干擾，稱為主動(dòng)式迫零預(yù)編碼；另一種是將干擾信道矩陣最大奇異值所對(duì)應(yīng)的子信道進(jìn)行迫零，稱之為最大特征干擾子信道預(yù)編碼，與主動(dòng)式迫零預(yù)編碼相比，其提高了基站發(fā)送信息的天線自由度。如果不增加所要發(fā)送的有效信息數(shù)據(jù)流的數(shù)目，則基站發(fā)送天線數(shù)目大大減少。I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要關(guān)鍵詞：多輸入多輸出，多小區(qū)，主動(dòng)式干擾抑制，最大奇異值II重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTMIMO(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)te
7、chnologycanutilizemulti-patheffects,andimprovethechannelcapacitysubstantiallywithoutincreasingthetransmissionpowerandspectrumresources,thusitimprovesthespectrumefficiency.Thisadvantagemakesitbecomeoneofthekeytechnologiesforthenext-generationwirelesscommunications
8、ystems.However,whentheMIMOtechnologyisappliedtoamulti-cellMIMOsystem,duetoeachcellwithaunityfrequencyreusefactor,thecell-edgeusersawayfromthebasesitewillbeaffe
