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1、MIMO系统中基于离散速率集的线性预编码研究马守贵陈明2（东南大学移动通信国家重点实验室，210096）mashougui , chenming摘要：木文研究蜂窝系统下行多输入多输出系统（MIMO）中基于离散速率集的预编码方案。首先 建立了离散速率预编码问题所对丿M的数学模熨，推导了优化问题的紧化条件和松弛条件，并提出了 优化问题的次最优算法。该算法将问题分成两步实现，先根据容最最大化准则分配功率，然示再根 据功率分配结果求解预编码矩阵。论文还提岀了一种基于相似对角化的预编码方案。仿真结果显示, 木文所提算法较传统算法有明显性能提升，基于相似对角化的预编码方案性能亦优于迫零方案。关键字：MIM
2、O;离散速率；线性预编码；功率分配Linear Precoding Based on Discrete Data RateIn MIMO SystemsMa ShouGui1, Chen Ming2（National Communication Research Lab of Southeast University 210096 ）19mashougui , chenmingAbstract: We focus on the linear precoding scheme of MIMO system based on discrete data rate in this article W
3、e first create a new mathematical model of the optimization problem based on discrete date rate. Its Zero-forcing Condition and Relaxant Condition are exploited Then a suboptimal algorithm is given, which solve the problem in two steps, first allocate the power to maximum the total rate, then solve
4、the precoding matrix. A new linear precoding scheme is proposed The results of numerical simulations indicate a performance increase of the scheme proposedKeywords: MIMO;Discrete data rate; Linear Precoding; Power Allocation1引言在多输入多输出系统（MIMO）中采川预编码技术，可以提高系统BER性能，增加系统容量, 从而引起了广泛的关注和研究。木文研究的是蜂窝系统下行链路多
5、用户MIMO传输系统中的线 性预编码方案。传统的预编码研究2卩所建立的模世中，认为川户速率定连续的。而在实际系统中, 由于调制编码方式的限制，每个用户往往只能取有限个离散的传输速率。木文欲基于实际系统中的 离散速率集建立优化问题的数学模型，并给出合适的预编码方案。2系统模型考虑基站使用了M根发送天线的一个下行MIMO系统构成的小区，小区内有若干移动用户，假设每个移动用户使用一个接收天线接收信号。假设基站已经选择好K个移动用户，K M ,要将这 K个移动用户的下行信号通过基站的M根发送天线同时传输给这K个用户。每个用户所采用的调 制编码方式只能是有限个，其传输速率只能取有限个离散值，设这些离散值
6、的集合为 0/?（，）L V 设这些速率所对应的门限SINR值分别为T丄，叫，和弘分别是矩庆=丨+ a当用八R接收信号的STNR为禺时，英所能获得的传输速率为R心）=a Rw=l/分u（g厂占）g丫max(4)0)L) P ,选择用户inin = argmin,令代=归-1 ,转到步骤；否则，即得到松 kminmin弛问题的解，转到步骤。 计算炉 輪0O选择比罰=arg min炉 检验竹 减小1以后,优化问题(18)是否有解。kmin 如果有解，则役=仇1，转到步骤；否则仇=,1 转到步骤。*min*minKmin*min 求解优化问题(，求出预编码矩阵，算法停止。5性能评估木节通过仿真来比较所提算法的性能。仿真中考虑多径衰落信道，采川Jackes模型产生。信道 噪声采用归一化的高斯H噪声。假设共采用5阶自适应调制编码方式，对M的信息传输速率集合为 Y= 1/4,1/2,1,4/3,5/3,单位是bps/Hz；各离散信息速率点对应的SINR门限集合分别为 L= - 5.2,2.6,0.89,3.45,5.356,单位是dB。每个用户配置一根天线，设定基站发送天线数和移 动用户数目相等，分别取用户数K等于4、6、8三种场景。仿真结
