论文部分内容阅读
全双工中继系统能够在相同频率和时间内,同时发送和接收信号,因此与半双工中继相比成倍提高频谱效率。但是由于中继收发端之间存在着信号泄漏,产生了自干扰问题,自干扰使得中继系统性能严重恶化,因此,实现全双工技术的挑战在于如何有效管理全双工带来的自干扰。本文主要围绕译码转发以及放大转发协议下全双工多输入多输出(Multiple-input multiple-output, MIMO)中继系统展开,重点对波束成形抑制干扰算法以及检测算法进行了研究,主要研究工作如下:(一)针对译码转发全双工MIMO中继系统干扰抑制问题,为了更好地抑制干扰提高性能,提出了一种迭代波束成形结构(Iterative beamforming structure, IBS),该算法在中继站采用基于最大化信干噪比(Maximizing signal-to-interference-and-noise ratio, Max-SINR)接收波束成形来抑制中继端的自干扰以及最大化信泄噪比(Maximizing signal-to-leakage-plus-noise ratio, Max-SLNR)发射波束成形来减少中继发送端泄漏到中继接收端的信号。随后,针对抑制后存在的残余干扰,提出了一种低复杂度的基于白化滤波的最大似然检测器。仿真结果表明,提出的IBS算法性能明显优于现有的算法,而且提出的低复杂度检测器与传统最大似然检测器相比,显著的降低了复杂度,并提高了系统的误码性能。(二)针对放大转发的全双工MIMO中继系统,为了进一步提高系统信息传输速率,提出了一种高性能的组合波束成形方案,该组合在源节点和目的节点采用奇异值分解(Singular value decomposition, SVD)的波束成形,而在中继站采用基于Max-SINR接收加Max-SLNR发射组合波束成形算法。随后在两者之间引入迭代结构,进一步优化波束成形矩阵。仿真结果表明,所提出的组合算法速率性能优于现有的波束成形组合。