《大規模MIMO系統中信號處理關鍵技術研究》是依託浙江大學，由蔡雲龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大規模MIMO系統中信號處理關鍵技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：蔡雲龍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目研究內容主要為大規模 MIMO 系統所涉及的信號處理關鍵技術。首先,在下行鏈路中為了性能的提升申請者擬設計基於多支路選擇的矢量預編碼技術；我們在傳送端擬採用一種新穎的多支路干擾消除策略來對數據進行預處理；針對每個支路我們研究不同的低複雜度減格輔助矢量預編碼算法；在此基礎上，我們擬提出簡單有效的多支路選擇機制，以選取最佳的適於信號傳輸的預處理支路。其次，在上行鏈路中為了降低算法的複雜度我們重點研究自適應reduced-rank接收算法，即將大規模天線接收到的高維數據向量通過投影處理映射到低維的信號子空間上來進行處理，從理論上探索大規模MIMO系統中基於訓練數據的和盲的自適應高效reduced-rank接收算法；最後，申請者擬擴展所提出的上下行鏈路信號處理技術到多載波寬頻傳輸環境，為了避免算法在多載波調製下的重複計算，擬研究高效計算方法來降低信號處理算法的複雜度。
結題摘要
本項目研究圍繞著大規模天線系統中信號處理關鍵技術開展工作，結合新型自適應信號處理技術及凸最佳化理論，對大規模天線系統中低複雜度自適應接收算法和非線性收發機設計，MIMO信息與能量同傳收發機設計，大規模天線安全通信系統設計，以及下一代毫米波混合收發機最佳化設計等問題進行研究。主要研究成果如下：首先，在多用戶大規模MIMO系統上行鏈路中，我們提出了新型自適應降維接收處理策略。所提出算法提高了接收機實時處理特性，降低了計算複雜度，能夠極大提升大規模天線接收算法的性能。此外，在MIMO中繼系統下行鏈路，我們提出了新型多支路魯棒非線性預編碼算法來對抗傳統非線性預編碼的誤差傳播特性。其次，我們探索了一系列新穎的信息與能量同傳MIMO收發機算法。在多用戶MISO干擾信道中，考慮信道誤差帶來的影響，我們研究了基於信息能量同傳的魯棒收發機設計算法。在MIMO干擾信道中，我們基於全雙工技術和信息能量同傳技術設計了收發機算法。仿真證實了我們所提出算法的優越性。第三，作為傳統網路安全協定的補充，我們針對物理層安全開展了一些工作。首先，我們在MIMO中繼系統中研究了一系列系統安全性能最大化的收發機設計算法。其次，我們研究了一種基於無人機的安全通信系統。在此系統中我們考慮兩架無人機飛行軌跡和地面用戶調度聯合最佳化問題。最後，我們圍繞毫米波大規模天線系統中的收發機聯合最佳化設計開展了一系列工作。在大規模多用戶MIMO毫米波系統的上行鏈路，我們結合混合接收機的架構以及天線選擇的機制設計了新穎算法。在基於透鏡陣列的毫米波多用戶MIMO系統下行鏈路中，我們提出了一種預編碼矩陣和波束選擇矩陣的聯合設計算法。本項目的研究按照計畫書展開，各項研究內容進展均比較順利。在此項目資助下，發表（錄用）SCI索引國際期刊論文27篇，其中包括通信領域IEEE Top期刊24篇（兩篇ESI高被引論文），發表(錄用)國際EI會議論文16篇。論文被國內外同行多次引用和評述。
