无线局域网中的多用户MIMO预编码技术研究
本文关键词: 无线局域网 多用户MIMO 预编码 格基约减 信道状态信息反馈 结合 出处:《西南交通大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:近年来,随着无线通信技术的飞速发展以及无线终端的迅速普及,无线局域网作为一种重要的网络接入方式以其独特的优势广泛应用于企业、校园、家庭等热点区域,无线通信业务以及用户数的爆炸式增长使得人们对无线局域网的系统容量和用户体验度提出了更高的要求。将多用户MIMO技术应用于无线局域网中能大大提升系统容量和增加同时接入的用户数,但是多个用户在相同的时频资源内与AP通信势必会带来严重的多用户干扰。在上行多用户MIMO系统中AP可以采用多用户检测技术来区分不同用户的信息,而下行多用户MIMO系统中用户间无协作,因此多用户间干扰只能在AP端采用预编码技术来抑制。本文首先概述了无线局域网的发展历程、物理层关键技术以及下行链路多用户数据处理流程。接着分析了下行多用户MIMO系统模型和MIMO-OFDM系统的预编码方式,研究了常用的线性预编码,包括迫零预编码、最小均方误差预编码以及块对角化预编码,并在WLAN平台上做了性能仿真。然后研究了非线性预编码,包括脏纸编码和TH预编码,重点分析了ZF准则和MMSE准则下的TH预编码,并结合格基约减技术对TH预编码进行了优化,提升了误比特率性能,并在WLAN平台上做了仿真验证;最后重点研究了WLAN场景下的预编码应用,分析了造成非完美信道状态信息的因素,包括信道估计误差和频率偏移,介绍了目前无线局域网中的信道状态信息反馈机制和减小信道状态信息反馈开销的方法,以提高反馈效率为目的给出了多用户并行反馈方案,通过仿真分析了采用不同的量化比特数和子载波分组大小来反馈信道状态信息对预编码性能的影响,并给出了一种较优的用于子载波分组中的共用子载波信道状态矩阵选取方法,根据线性预编码和TH预编码的特点提出了结合两者的思路并给出了相应的多用户帧结构改变和自适应选择方案。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication technology and the rapid popularity of wireless terminals, WLAN, as an important network access mode, has been widely used in enterprises, campuses, homes and other hot areas with its unique advantages. The explosive growth of wireless communication service and the number of users make people request higher system capacity and user experience of WLAN. The application of multi-user MIMO technology in WLAN can greatly enhance the system. Capacity and increase in the number of users accessing at the same time, However, communication between multiple users and AP in the same time-frequency resources will inevitably bring serious multi-user interference. In uplink multi-user MIMO systems, AP can use multi-user detection technology to distinguish different users' information. However, there is no cooperation among users in the downlink multi-user MIMO system, so multi-user interference can only be suppressed by pre-coding technology at the AP end. This paper first summarizes the development of WLAN. The key technologies of the physical layer and the downlink multiuser data processing flow are analyzed. Then the downlink multiuser MIMO system model and the precoding method of the MIMO-OFDM system are analyzed and the commonly used linear precoding including zero forcing precoding is studied. The minimum mean square error precoding and block diagonalization precoding are simulated on WLAN platform. The nonlinear precoding, including dirty paper coding and th precoding, is studied, and the th precoding based on ZF criterion and MMSE criterion is analyzed. Combined with trellis reduction technique, th precoding is optimized, the performance of bit error rate is improved, and the simulation is done on WLAN platform. Finally, the precoding application in WLAN scenario is studied emphatically. The factors causing imperfect channel state information, including channel estimation error and frequency offset, are analyzed. The channel state information feedback mechanism in WLAN and the method to reduce the channel state information feedback overhead are introduced. In order to improve the feedback efficiency, a multi-user parallel feedback scheme is proposed. The effects of different quantization bits and sub-carrier packet sizes on the precoding performance are analyzed by simulation. A better method of selecting common subcarrier channel state matrix for subcarrier packet is also presented. According to the characteristics of linear precoding and th precoding, the idea of combining them is proposed, and the corresponding multi-user frame structure change and adaptive selection scheme are given.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN925.93
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈志;刘珊珊;曹型兵;;多输入多输出系统中的预编码技术研究[J];数字技术与应用;2012年02期
2 徐伟;;浅谈电子通讯的预编码技术[J];电脑知识与技术;2012年27期
3 李超;郭丽娜;;电子通讯的预编码技术分析[J];电子制作;2013年19期
4 解芳;袁超伟;程铁铮;;利用干扰提高容量的低复杂度预编码方法[J];北京邮电大学学报;2009年05期
5 陶立;;一种电子通讯技术的预编码解析[J];电脑知识与技术;2012年30期
6 张文;龚钢;;抑制小区间干扰的迟延可容忍预编码方案[J];科技通报;2013年07期
7 冉金志;林初善;邵云飞;廖晓闽;;几何平均分解的矢量预编码方案设计[J];中国科技信息;2013年22期
8 卢鑫;;Closed-Loop MIMO系统线性预编码技术[J];中国新通信;2008年11期
9 郑凤;陈润芊;卢国仙;武穆清;;一种新的非线性预编码算法[J];北京理工大学学报;2012年01期
10 范慧婧;孙长印;卢光跃;;抑制小区间干扰的改进信漏噪比预编码方法[J];电讯技术;2012年08期
相关会议论文 前8条
1 刘伟;张春阳;邵珠雷;;相关衰落信道中星座预编码和球译码[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
2 邵玉斌;龙华;向凤红;;MIMO通信系统空域维纳预编码器及性能分析[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
3 刘继雄;李有明;周新星;;DSL基于误差符号的自适应预编码算法[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年
4 钟俊;彭启琮;;有限比特反馈下OFDM系统的预编码技术[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
5 马守贵;陈明;;MIMO系统中基于离散速率集的线性预编码研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
6 黄永明;杨绿溪;;采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
7 王道彬;米文智;;一种基于TXMMSE预编码的新型OFDM系统研究[A];四川省通信学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 张亚东;丛键;王卓镭;;一种基于预编码降低OFDM信号峰均功率比的技术[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前10条
1 曹新莉;卫星多天线数据传输下水库水情测报编解码技术与方法研究[D];武汉大学;2012年
2 吕磊;MIMO系统中基于有限反馈的预编码及天线合并技术研究[D];电子科技大学;2014年
3 刘萌萌;未来MIMO技术的性能分析和预编码研究[D];北京邮电大学;2015年
4 胡志蕊;多小区协作系统下预编码及收发联合处理技术研究[D];北京邮电大学;2015年
5 张萌;协同无线通信系统中的关键技术研究[D];上海交通大学;2014年
6 董全;下一代无线网络的预编码研究[D];西安电子科技大学;2015年
7 王伟;多用户MIMO系统预编码技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
8 黄海洋;无线通信中的多天线预编码技术研究[D];电子科技大学;2009年
9 程鹏;新一代无线通信系统中的预编码技术研究[D];上海交通大学;2012年
10 张晨;干扰对齐预编码设计的关键技术研究[D];中国科学技术大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 袁莉莉;无线通信系统中的干扰对齐技术研究[D];上海师范大学;2015年
2 粟唐;高速移动场景下LTE下行预编码技术研究[D];西南交通大学;2015年
3 田梦;PLC中基于MIMO的预编码技术研究与中继系统性能分析[D];南京理工大学;2015年
4 高书莹;下行多用户MIMO预编码方法的研究与应用[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 刘荆;大MIMO信道状态信息获取及预编码方法研究[D];电子科技大学;2015年
6 刘圣恩;MIMO双向中继系统的预编码设计与性能优化研究[D];南昌大学;2015年
7 罗辑;3D MIMO及其预编码设计与研究[D];电子科技大学;2015年
8 向攀;LTE-Advanced上行MIMO预编码技术研究与实现[D];电子科技大学;2014年
9 窦津津;MIMO-UWB预编码技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
10 谢思敏;非线性预编码中的星座扩展及解调方法研究[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:1502665
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1502665.html