基于协方差的多用户MIMO多流传输系统与MMSE均衡器优化

本文主要探讨了多用户多输入多输出（Multiuser Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）多流下行链路传输系统的设计与实现。作者们提出了一种创新方法，该系统在发送端采用基于协方差矩阵的线性预编码器（Covariance-Based Linear Precoders），这是一种利用信道状态信息（Channel State Information, CSI）来优化信号传输效率的技术。在接收端，每个用户设备配备了多个天线，用于分别接收针对该用户的绑定流。这种设计允许不同的接收天线通过联合均衡器（Joint Equalizer）协同工作，进一步提升了多流传输的性能。 预编码器是关键环节，它根据每个流的协方差信息进行设计，旨在最大化信号强度并降低干扰，确保每个用户能够接收到高质量的信号。MMSE（Minimum Mean Square Error）均衡器则负责在接收端解码和滤波，最小化误码率，使得系统能够在复杂的无线环境中保持高效通信。 相比于传统的多用户多输入单输出（Multiuser Multiple-Input Single-Output, MISO）系统，该方法能更有效地扩展多流传输，提供更高的数据吞吐量和更大的系统容量。数值分析结果显示，这种方法不仅在理论上有可行性，而且在实际应用中也表现出良好的性能和实用性，对于提高多用户MIMO网络的系统效率和用户体验具有重要意义。 在移动通信领域，如Code-division multiple access (CDMA) 系统中，这种多用户MIMO多流技术的应用有助于提升频谱效率，降低干扰，支持大规模连接的物联网(IoT)设备和未来的5G/6G通信标准。因此，这项研究对现代无线通信网络的发展具有重要的推动作用。