MMME-RAS算法优化MIMO下预编码辅助空间调制的接收天线选择

本文主要探讨了在多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)通信系统中，预编码辅助空间调制(Pre-coding Assisted Spatial Modulation, PSM)的接收天线选择策略。预编码辅助空间调制是一种创新的调制技术，它通过激活接收天线的不同组合来传输信息，而不是仅依赖于传统基带信号。在PSM系统中，接收天线选择(Receiver Antenna Selection, RAS)技术的应用能显著提升系统的性能，因为它可以优化信号的空间复用和抗干扰能力。 传统的接收天线选择算法主要包括穷举搜索算法，这种算法理论上能提供最佳系统性能，然而其计算复杂度非常高，可能不适合实时应用。另一方面，快速RAS算法虽然降低了计算复杂度，但性能有所牺牲。为了寻求一种在性能和计算效率之间取得平衡的方法，研究者们提出了一种基于信道矩阵最大和最小特征值（Maximum and Minimum Eigenvalue, MMVE）的MMVE-RAS算法。MMVE-RAS算法利用信道特性来指导天线选择，旨在在保持性能接近穷举搜索的同时，大幅度降低计算负担。 通过理论分析和仿真结果，MMVE-RAS算法相较于快速RAS算法，计算复杂度有所增加，但性能提升大约1dB，这在实际通信系统中是相当可观的改进。同时，与穷举搜索算法相比，MMVE-RAS算法的计算复杂度降低超过70%，表明它在实际应用中具有较高的实用价值。本文的研究对于优化MIMO下PSM系统的性能和效率具有重要意义，为接收天线选择策略的设计提供了新的思路。 关键词：空间调制、预编码辅助空间调制、接收天线选择、MIMO通信、信道特征值、性能优化。该研究不仅对通信工程领域的理论发展有所贡献，也对无线通信系统的实际设计和优化具有直接指导作用。