《通用多天線多向中繼網路的極限性能分析及預編碼設計》是依託同濟大學，由王睿擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：通用多天線多向中繼網路的極限性能分析及預編碼設計
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王睿
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
物理層網路編碼可有效提高協作通信的頻譜效率，是未來無線通信較有前景的傳輸技術之一。而為在實際系統中使用該技術，關鍵是研究物理層網路編碼在多天線多向協作傳輸網路中的套用。本項目以此為立項依據，首先建立通用多天線多向中繼網路模型，該模型可有效表征常見的基於物理層網路編碼的多用戶協作傳輸網路。其次，基於此網路模型，本項目將探索通用多向中繼網路的極限性能，擬提出完整的自由度上界和可達自由度分析方案，為深入理解和挖掘網路潛在性能提供理論依據。再次，在該理論的指導下，本項目繼續研究通用多向中繼網路的預編碼設計，擬建立統一的預編碼最佳化設計框架，同時給出各預編碼方案在性能、複雜度和網路反饋消耗等方面的系統比較。最後，本項目將前述研究推廣至非理想中繼場景，具體研究非理想中繼網路的漸近可達速率和相對復用增益，及魯棒預編碼設計。本項目的研究成果將為推廣通用多向中繼網路至實際套用提供理論和技術支持。
結題摘要
物理層網路編碼可有效提高協作通信的頻譜效率，是未來無線通信較有前景的傳輸技術之一。而為在實際系統中使用該技術進一步提高頻譜效率，研究物理層網路編碼和多天線結合是研究的關鍵。本項目以此為立項依據，首先建立了通用多天線多向中繼網路模型，該模型可有效表征常見的基於物理層網路編碼的多用戶協作傳輸網路。其次，基於此網路模型，本項目探索了通用多向中繼網路的極限性能，提出完整的自由度上界和可達自由度分析方案，為深入理解和挖掘網路潛在性能提供理論依據。本項目的研究結果顯示，當用戶數數較少時，可以獲得最優的自由度。而隨著用戶數目的增加，只能在傳送天線和中繼天線比較小或者較大的條件下，才能獲得最優的自由度。再次，在該理論的指導下，本項目繼續研究了通用多向中繼網路的預編碼設計，由於在基於網路編碼的中繼網路系統里，同時存在傳送端、中繼端和接收端的聯合線性預編碼設計，我們提出了交替疊代的預編碼方案，且在求解中繼預編碼子問題中，我們發現可以找到中繼預編碼的閉式解，可以很好減低子問題求解複雜度。最後，本項目研究了非理想網路情況下的多向傳輸網路自由度分析和預編碼設計。其中，在分析網路自由度方面，我們假設信道存在延時這種非理想情況，分析了信道延時對自由度的影響，並提出了干擾中和技術以提高網路的自由度。在預編碼設計方面，我們提出了存在信道估計誤差的預編碼設計方面。除此之外，考慮到信道作為本項目重要信息，項目分析了中繼信道的估計方法，並對導頻最佳化和估計誤差進行了較為充分的研究。
