《面向全雙工的新型MIMO系統傳輸最佳化》是依託東南大學，由沈弘擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向全雙工的新型MIMO系統傳輸最佳化
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：沈弘
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
面對日益增長的高速無線數據業務需求，近年來研究者開始探討在現有多輸入多輸出（MIMO）系統中引入全雙工機制，以獲得更高的頻譜效率。為了最大程度地利用全雙工傳輸的優勢以及MIMO信道的空間自由度，需要對全雙工MIMO系統進行精心的最佳化設計。目前，關於該方向的研究尚處於起步階段，仍有諸多理論問題值得探索。本課題將結合工程套用中存在的實際因素，採用先進的數學最佳化理論，圍繞全雙工MIMO系統的收發機最佳化開展深入研究。首先，鑒於精確的信道狀態信息（CSI）通常難以獲取，分別依據統計魯棒性和最差情況魯棒性設計思想，探究全雙工單用戶MIMO系統的魯棒傳輸最佳化。進而，考慮到總功率約束在某些實際套用中的局限性，在系統最佳化中進一步融入包括每天線功率約束等在內的廣義功率約束，從而更加貼近現實場景。最後，將以上工作推廣到全雙工多用戶MIMO系統中，通過合理最佳化收發機以及調度算法獲得多用戶傳輸提供的潛在性能增益。
結題摘要
本項目充分挖掘全雙工通信的內在特性以及多輸入多輸出（MIMO）信道提供的空間自由度，結合無線通信系統中存在的實際因素，從最佳化的角度為全雙工MIMO系統設計性能優異且利於工程實現的高效信號傳輸策略。本項目主要圍繞全雙工中繼MIMO系統，研究如下三項研究內容。首先，針對信源和信宿間存在直達鏈路的場景，研究考慮直達鏈路的全雙工中繼MIMO系統傳輸最佳化問題，提出具有半閉合形式的最優收發機方案以及具有閉合形式的次優收發機方案，相對於傳統全雙工和半雙工中繼傳輸，所提出的兩種方案均能夠獲得顯著的性能增益。之後，考慮由收發機器件非理想特性引起的信號畸變因素，探討存在信號畸變情況下的全雙工中繼MIMO收發機最佳化問題，提出採用塊坐標上升（BCA）算法對信源、中繼和信宿的波束成形向量進行交替最佳化，以較低的複雜度提高系統對於信號畸變因素的魯棒性。最後，針對存在信道狀態信息（CSI）誤差的全雙工中繼MIMO系統，研究最小化中斷機率的中繼波束成形最佳化問題，提出具有半閉合形式的最優中繼波束成形方案，有效改善系統在非理想CSI下的中斷機率性能。
