论文部分内容阅读
LTE (Long Term Evolution)项目作为4G(4th-Generation)技术的一项标准,与现有的3G(3rd-Generation)技术相比具有明显的优势,具体体现在：峰值速率和频谱效率得到提高、服务质量得到保证、系统带宽部署非常灵活和网络时延大大减小等,它是研究LTE-A (LTE-Advanced)技术的前提和基础,目前已经被全球的主流运营商所选择。LTE系统以OFDM (Orthogonal Frequeney Division Multiplexing)和MIMO (Multiple input multiple output)技术作为物理层关键技术,其中OFDM技术可以有效的抵抗频率选择性衰落,同时能够将信道均衡从时域处理转化到频域处理,简化了处理的复杂度。MIMO技术能够为系统提供分集增益和复用增益,分集增益是通过合并信号的时域、频域和空域的信号副本得到,保证了系统的可靠性；复用增益在不增加系统带宽和发射功率的前提下,将多路并行信号同时经过不同的天线发射出去得到的,保证了系统较高的频谱利用率。但是MIMO技术会使多路并行的数据流之间和多用户之间存在干扰,仅仅依靠接收端复杂的MIMO检测技术来恢复数据已经不太切合实际,因此提出了MIMO预编码技术来解决这个问题。MIMO预编码技术能使发射机根据当时的信道状态信息来调整发射策略,有效的降低了并行数据流和多用户之间的干扰,提高了系统的容量,并大大简化接收机的处理复杂度。本文主要对面向LTE-A的MIMO预编码技术进行了分析,并且在此基础上对影响MIMO预编码性能的主要因素也进行了分析。面向LTE-A的MIMO预编码技术根据发射机进行的是否是线性运算这个标准将预编码技术分为线性和非线性预编码技术,其中线性预编码技术包括基于码本和非码本的线性预编码技术；基于码本的线性预编码技术包括基于空间复用和传输分集的预编码技术,基于非码本的线性预编码技术包括迫零预编码(ZF)技术、最小均方误差(MMSE)预编码技术、基于奇异值分解(SVD)的预编码技术和基于几何均值分解(GMD)的预编码技术；非线性预编码技术主要包括脏纸预编码、TH预编码以及改进的TH预编码技术。最后,对影响LTE-A系统预编码算法性能的主要因素进行了分析,这些因素主要有：多普勒频移、信道的时延扩展、信道的空间相关性和不同的信道类型。除此之外,论文在研究完美信道条件的基础之上也对非完美信道条件下预编码方案的性能进行了仿真与分析。