《TDD MIMO信道互易性問題研究》是依託西安電子科技大學，由劉祖軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：TDD MIMO信道互易性問題研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉祖軍
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在採用時分雙工（TDD）的多入多出（MIMO）無線通信系統中，一般認為上行鏈路和下行鏈路的信道狀態具有對稱性即互易性。因此，基站可直接利用上行鏈路信道狀態信息來制定下行鏈路傳送策略，從而實現系統容量最大化。但是隨著套用環境的改變和拓展，TDD MIMO系統的信道互易性在很多情況下無法保持。本項目首先研究造成TDD MIMO信道互易損失的因素，通過分析上、下行鏈路不對稱造成的下行鏈路系統容量損失，評估I/Q不平衡、信道時變和干擾不對稱對TDD MIMO信道互易性的影響。在此基礎上，針對造成TDD MIMO信道互易性損失的因素，研究不採用反饋的補償方法以保持TDD MIMO信道互易性。本項目研究成果對於揭示TDD MIMO信道互易性的特性、發揮TDD技術的固有優勢具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
本項目針對TDD MIMO信道互易性問題和相關問題進行了深入研究，主要完成的工作有：（1）同時，針對多小區多用戶TDD MIMO下行鏈路，提出一種基於預編碼的聯合干擾抑制算法。首先利用廣義MMSE信道逆的QR分解設計預編碼矩陣抑制下行鏈路的多用戶干擾(MUI)。然後，從信號能量泄露的角度設計第二個預編碼矩陣抑制小區間干擾(ICI)和殘留的多用戶干擾。該算法能夠利用TDD MIMO信道的互易性，不需要用戶端的反饋。在市區微小區組成的多用戶TDD MIMO系統中的仿真結果表明，該算法能有效提高系統容量和用戶端平均SINR。（2）本項目研究了I/Q不平衡對TDD MIMO信道互易性的影響，並提出了兩種基於預處理的信道互易性補償方法。理論推導和仿真結果表明，所提出的預處理方法可以有效的補償I/Q不平衡對信道互易性的影響，提高系統性能。（3）在研究信道時變對TDD MIMO信道互易性影響基礎上，提出一種結合幀間隔卡爾曼濾波器和導頻符號間隔AR預測器的雙尺度信道預測器，具有更好的預測效果，彌補了信道時變造成的非互易性。（4）同時，提出了一種基於疊代提出了基於低複雜度譜分析的信道模型重構和預測算法，該算法基於SoS(Sum of Sinusoidal)信道模型，首先對所得的非等間隔採樣CSI序列進行基於疊代自適應方法(IAA)的頻譜分析，獲得構成信道模型的都卜勒頻點以及對應頻點的幅度值。接下來，基於最小描述長度準則(MDL)對模型階數進行最佳化，在保證信道模型精度的基礎上，最大限度地減少由噪聲所引入的模型誤差。（5）針對多用戶MIMO系統下行鏈路，研究了利用干擾的相關旋轉算法（CR），推導出了採用CR算法後的封閉形式的SINR表達式，並分析了該算法在某些信道條件下系統性能惡化的原因。為解決這一問題，提出了兩種功率分配算法：一種採用疊代方式，一種基於MAX-MIN準則並給出封閉形式解。所提出算法可以解決原有CR算法在某些情況造成的性能惡化，並極大提高系統SER性能。（6）針對多用戶中繼干擾信道，提出一種反向干擾對齊算法，該算法僅需要中繼知道CSI實現目標DoF，降低了系統信令複雜度。
