文档名：基于SLNR与矢量扰动的毫米波大规模MIMO双层混合预编码算法
摘要：在多用户毫米波大规模多入多出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)系统中,针对现有基于信漏噪比(Signal-to-Leakage-plus-NoiseRatio,SLNR)准则的混合预编码算法未考虑用户信道质量不同和信道矩阵具有病态性的问题,本文提出了一种联合SLNR与矢量扰动(VectorPerturbation,VP)的双层混合预编码算法.该算法分两层设计预编码矩阵.第一层,考虑用户信道质量不同,提出了基于SLNR准则的匹配加权算法.该算法充分考虑信道系数、预编码矢量和组合矢量的影响设计信道加权因子,利用加权因子对SLNR算法进行改进,从而设计更优的混合预编码器,消除用户间干扰.第二层,根据第一层获取到的等效基带信道,利用迫零(ZeroForce,ZF)消除用户天线间干扰.考虑到信道矩阵具有病态性,采用VP算法进一步处理.通过在发射信号上添加扰动矢量减小发射端功率增强的影响.仿真结果表明,相较于同类混合预编码算法,所提算法可以获取更好的误码率(BitErrorRate,BER)性能和频谱效率.
Abstract：Inamulti-usermillimeterwavemassivemultipleinputmultipleoutput(MIMO)system,aimingattheex-istingsignal-to-leakage-plus-noiseratio(SLNR)-basedhybridprecodingalgorithmthatdonottakeintoaccounttheprob-lemsofdifferentuserchannelqualityandill-conditionedchannelmatrix,adual-layerhybridprecodingalgorithmthatcom-binesSLNRandvectorperturbation(VP)isproposed.Thealgorithmdesignstheprecodingmatrixintwolayers.Inthefirstlayer,consideringthedifferentuserchannelquality,amatchingweightingalgorithmbasedontheSLNRisproposed.Thealgorithmconsiderstheinfluenceofchannelcoefficients,precodervectorsandcombinervectorssimultaneouslytode-signchannelweightingfactors.TheweightingfactorsareusedtoimprovetheSLNRalgorithmanddesignabetterhybridprecodertoeliminateinter-userinterference.Inthesecondlayer,accordingtotheequivalentbasebandchannelobtainedfromthefirstlayer,zeroforce(ZF)isusedtoeliminatetheinterferencebetweenantennas.Consideringtheill-conditionedchannelmatrix,VPalgorithmisusedforfurtherprocessing.Theperturbationvectorisreducedtothetransmitsignaltocompensatetheinfluenceoftheincreaseoftransmitpower.Simulationresultsshowtheproposedalgorithmhasbetterbiterrorrate(BER)andspectrumefficiencythansimilarhybridprecodingalgorithms.
作者：廖勇 杜洁汝 杨馨怡Author：LIAOYong DUJie-ru YANGXin-yi
作者单位：重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2023, 51(10)
分类号：TN929.5
关键词：毫米波大规模MIMO 混合预编码 信漏噪比 信道质量 病态信道矩阵 矢量扰动
Keywords：millimeter-wavemassiveMIMO hybridprecoding signal-to-leakage-plus-noiseratio(SLNR) qualityofchannel ill-conditionedchannelmatrix vectorperturbation
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月17日
基金项目：基于SLNR与矢量扰动的毫米波大规模MIMO双层混合预编码算法[
期刊论文] 电子学报--2023, 51(10)廖勇 杜洁汝 杨馨怡在多用户毫米波大规模多入多出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)系统中,针对现有基于信漏噪比(Signal-to-Leakage-plus-NoiseRatio,SLNR)准则的混合预编码算法未考虑用户信道质量不同和信道矩阵具有病态性的问题...参考文献和引证文献
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基于SLNR与矢量扰动的毫米波大规模MIMO双层混合预编码算法 A Dual-Layer Hybrid Precoding Algorithm Based on SLNR and Vector Perturbation for Millimeter-Wave Massive MIMO
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