低复杂度多用户MIMO下行链路预编码新方法

"多用户MIMO下行链路的高效块对角线化方法通过提出一种新的预编码矩阵获取策略，以替代传统的基于奇异值分解（SVD）的块对角化（BD）方法，旨在解决MIMO广播信道中的用户间干扰问题，同时降低计算复杂度，保持系统总吞吐量不变。" 一、多用户MIMO下行链路系统 多用户MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统是无线通信中的一种关键技术，它利用多个天线在发射端和接收端同时传输和接收数据，从而极大地提升了系统容量和频谱效率。在下行链路中，基站向多个用户发送数据，每个用户都有独立的数据流，这可能导致严重的用户间干扰。 二、块对角化（BD）方法 块对角化是一种有效的预编码技术，用于处理多用户MIMO广播信道中的干扰问题。通过BD，基站可以将信号空间分解成多个互不干扰的子空间，使得每个用户仅接收为其定制的信号，而不会受到其他用户的干扰。然而，传统的基于SVD的BD方法虽然能有效消除干扰，但其计算复杂度高，不适合实时和大规模的系统应用。 三、新的预编码矩阵获取方法 本文提出的新型预编码策略，旨在替换SVD来实现BD，从而降低计算复杂度。这种方法可能涉及到更优化的矩阵运算或分解方式，以减少计算量，同时保持与传统BD相同的效果，即有效消除用户间干扰，保持系统的总吞吐量不变。 四、性能分析与仿真结果 分析和仿真结果显示，采用新方法后，系统的计算复杂度显著降低，这意味着更快的处理速度和更低的能耗。同时，尽管简化了计算过程，系统仍能保持原有的吞吐量水平，这意味着性能没有因降低复杂度而牺牲。 五、关键词 1. MIMO：多输入多输出技术，是无线通信中提高数据传输速率和系统可靠性的重要手段。 2. multiuser：多用户环境，指的是系统服务于多个并发用户的需求。 3. broadcast channels：广播信道，指基站向多个用户同时发送数据的通信场景。 4. precoding：预编码，是MIMO系统中用来改善信道条件和减小干扰的技术。 该研究为多用户MIMO下行链路提供了一种高效的预编码解决方案，有望在实际应用中实现更快速、低能耗且性能稳定的无线通信服务。