改进的多用户MIMO预编码：提升系统性能与用户数

"本文介绍了一种新的基于泄漏的多用户MIMO预编码技术，该技术针对多用户MIMO系统中发送天线数小于接收天线数之和时，基本SLNR预编码算法性能下降的问题，提出了一个改进方案。通过考虑接收滤波矩阵对泄漏功率的抑制，定义了一个新的信漏噪比概念，并基于这个准则建立了一个最优发送预编码矩阵和接收滤波矩阵的联合设计。此方法能够充分利用接收端的多余空间，提升系统性能并增加可支持的用户数量。仿真结果显示，即使在接收天线总数大于发送天线数的情况下，只要子流总数小于发送天线数，新算法仍能保持出色的平均误比特率和系统和容量性能。" 多用户MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统是现代无线通信中的关键技术，它通过在发送端和接收端使用多个天线来提升频谱效率和传输可靠性。在这样的系统中，预编码是用于优化多用户干扰管理的重要手段。SLNR（Signal-to-Leakage-and-Noise Ratio）预编码是一种流行的方法，由SADEKM在2007年提出，其核心是最大化期望用户接收信号功率与泄漏到其他用户信号加噪声功率的比率，从而降低共信道干扰。 然而，当发送天线的数量小于所有接收天线的总和时，基本的SLNR预编码算法会出现性能退化，尤其是在高信噪比环境中。为了解决这一问题，本文引入了“Post-SLNR”方法，即基于新的信漏噪比定义，结合接收滤波矩阵的抑制效果，设计了一个新的预编码策略。这种方法能够更有效地抑制泄漏功率，从而在发送天线数量受限的条件下，依然保持良好的系统性能。 仿真结果证实了Post-SLNR算法的有效性。在发送天线数小于接收天线数且子流总数小于发送天线数的场景下，Post-SLNR方法在高信噪比下的平均误比特率（BER）和系统和容量性能显著优于传统的SLNR算法。这些优势表明，Post-SLNR算法对于多用户MIMO系统特别是资源有限的场景，是一种颇具潜力的预编码解决方案。 在实际的通信系统中，Post-SLNR可能需要与信道估计、功率分配和用户调度等其他技术结合，以进一步优化系统整体性能。同时，这种预编码策略对于未来无线网络，如5G和6G，可能有重要的应用价值，特别是在大规模MIMO和密集网络环境下，能够有效地提升资源利用率和用户体验。