系统已万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论经得到深入而广泛研究，相关技术也已趋于成熟，但是单用户通信系统有其巨大局限性，其点对点通信无法适应无线局域网和蜂窝移动通信要求。现代通信系是对多或多对多通信，该场景下包含多个相互通信用户对，因此被称为多用户通信系统，针对于多用户通信系统研究，在进步提升通信系统容量方面具有更为深远现实意义。图多小区蜂窝通信系统示意图干扰和衰落是无线通信中绕不开问题，多天线技术引进在带来系统容量提升同时也带来了更多信号干扰，这在多小区移动通信网络中表现尤为明显，如图所示。如何抑制用户之间共信道干扰已成为当前研究重点之，寻找适当干扰管理策略也已成为突破当前通信系统容量瓶颈关键。传统干扰管理策略有如下几种方式干扰译码当干扰信号功率较强时，用干扰译码方法实现对干扰抑制。在接收端对干扰信号和期望信,万方数据目录专用术语注释表第章绪论研究背景和意义干扰对齐技术发展及研究现状本文主要工作与内容安排数学符号说明第二章信道模型及干扰对齐技术引言单用户信道模型多用户信道模型多址接入和广播信道多用户干扰信道预编码技术干扰对齐干扰对齐分类自由度概念本章小结第三章基于二次干扰对齐预编码算法设计引言系统模型最小干扰泄漏二次干扰对齐算法设计经典最小干扰泄漏干扰对齐算法分析二次干扰对齐原理算法数值仿真与分析秩约束最小干扰泄漏二次干扰对齐算法设计经典秩约束最小干扰泄漏干扰对齐算法介绍基于二干扰次对齐算法改进算法数值仿真与分析本章小结第四章最大信干噪比干扰对齐预编码算法设计引言相关数学知识介绍信干噪比最大干扰对齐预编码设计基于最大虚拟信干噪比和实际信干噪比预编码算法基于虚拟信干噪比和混合算法算法数值仿真与分析加秩约束信干噪比最大干扰对齐算法最小干扰泄漏干扰对齐算法局限算法介绍算法数值仿真与分析本章小结第五章总结与展望内容总结研究展望万方数据参考文献附录攻读硕士学位期间撰写论文致谢万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文专用术语注释表专用术语注释表缩略词说明多输入多输出信干噪比高级移动电话系统第二三四代移动通讯全球移动通信系统通用分组无线服务增强型数据速率演进宽带码分多址高速下行分组接入第三代合作伙伴计划长期演进系统框架演进正交频分复用共信道干扰加性高斯白噪声信道状态信息单输入单输出迭代最小干扰对齐万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景和意义通信技术快速发展，在为人们生活带来极大便利同时也对社会和经济发展产生了极为深刻影响。自年，美国贝尔实验室成功研制先进移动电话系统，建成模拟蜂窝移动通信系统以来，现代移动通信经历了从模拟通信到数字通信发展，之后，中后期网络演进和为用户提供了更为多样化娱乐和通信数据业务，然而追求更高传输速率和频谱利用率是通信领域永恒不变目标，随着普及以及因特网和多媒体业务飞速发展，电信网广播电视网和互联网三网融合日趋紧迫，宽带移动化和移动宽带化已成为以后网络发展主流趋势，这就对移动通信系统传输速率和传输质量提出了更高要求。为了适应通信市场需要，年底开始了长期演进和系统架构演进标准化工作，然而现代通信技术发展到今天，频谱资源紧缺问题日益凸显，并且已经成为制约现代通信产业进步发展瓶颈。如何在有限频谱资源条件下，最大限度提高系统频谱利用率，从而使下代通信系统具有更高容量更快传输速率以及更好可靠性，成为当前无线通信领域个严峻挑战。多输入多输出技术,出现，为上述问题提供了个根本性解决方案。通过在系统发送端和接收端配置多根天线，为无线通信信道引入额外空间自由度。在不增大发送功率情况下，技术能大幅提高频带利用率和通信系统容量，其较大空间自由度为通信系统提供了更多可利用空间分集和复用增益，因此能够很好满足通信系统中用户各种业务需要。标准已经采用多种技术来提高系统频谱利用率，例如发送分集波束赋形以及空间复用等，也支持技术以实现数据传输数率大于目标。由此可见，技术会在下代通信系统中发挥着重要作用，其和技术起被视为核心技术。事实上，技术由来已久，早在年初，马可尼就提出用它来抗信道衰落。在世纪年代有人提出将多输入多输出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统中多入多出技术应用产生巨大推动作用奠基工作则是上世纪年代由实验室学者们完成。年，从信息论角度得出系统在衰落情况下系统容量，几乎是在同时期，也做出类似论断，即在丰富散射环境下，技术可以实现在不增加带宽和发射功率条件下成倍地提高信道容量，并提供丰富发射和接收分集。以上研究大都基于单用户系统模型，事实上，传统单用户系统已万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论经得到深入而广泛研究，相关技术也已趋于成熟，但是单用户通信系统有其巨大局限性，其点对点通信无法适应无线局域网和蜂窝移动通信要求。现代通信系是对多或多对多通信，该场景下包含多个相互通信用户对，因此被称为多用户通信系统，针对于多用户通信系统研究，在进步提升通信系统容量方面具有更为深远现实意义。图多小区蜂窝通信系统示意图干扰和衰落是无线通信中绕不开问题，多天线技术引进在带来系统容量提升同时也带来了更多信号干扰，这在多小区移动通信网络中表现尤为明显，如图所示。如何抑制用户之间共信道干扰已成为当前研究重点之，寻找适当干扰管理策略也已成为突破当前通信系统容量瓶颈关键。传统干扰管理策略有如下几种方式干扰译码当干扰信号功率较强时，用干扰译码方法实现对干扰抑制。在接收端对干扰信号和期望信,万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文参考文献胡维生,黄蓓,魏文梅复杂平面机构复数极坐标矢量法山东建筑工程学院学报万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文附录攻读硕士学位期间撰写论文附录攻读硕士学位期间撰写论文高磊，解培中，干扰信道中种新分布式迭代预编码算法，计算机工程与应用。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文致谢致谢时光荏苒，岁月如梭。近三年研究生生涯即将圆满结束，但是对于个人人生来说这只意味着下个征程开始，对于即将迈入社会，接受不样洗礼，体会生活苦辣酸甜我来说，这近三年研究生生活给我留下了太多值得眷恋东西。在这段求学过程中，走得辛苦却也收获满囊，感谢师长同学给予我支持与鼓励，在论文即将付梓之际，怀着对美好未来憧憬，对陪我起走过这段别样日子人们表示诚挚感谢。首先要衷心地感谢我最敬爱导师解培中老师。解老师深厚专业功底和学术造诣令我深感钦佩，她对科研热情，对治学严谨态度以及引导我们脚踏实地不断创新进取作风给我留下了极为深刻印象，在学术上，解老师学识渊博，思想深邃，视野雄阔，给我很多启发性引导，每当遇到瓶颈时候她总能给我指明个正确方向，使我不至于在迷糊中浪费时间和经历，授人以鱼不如授人以渔，解老师为我以及师门其他学子营造了个良好学习科研氛围，置身其间，潜移默化，使我接受了全新思想观念，树立了正确学术目标，领会了科学思考方式在生活上，解老师经常关注学生生活情况，了解我们思想与困惑，并以她自身经验和阅历为我们解惑，帮助我们走出思想上困境。同时解老师敬业思想也是值得我钦佩和学习，无论有多忙碌，她总是能我需要时候给予我指引和点拨,很多想法都是在和她讨论时候迸发出来，这让我常常有种“山重水复疑无路,柳暗花明又村”感觉。另外，在论文撰写方面解老师也给我了很大帮助，可以说，没有解老师指导，便没有我学业上圆满，在此，我要向解老师表达衷心感谢和敬意！感谢所有授课老师，他们在我需要时候为我解惑，他们悉心教导充实了我专业知识，使我得以顺利毕业。感谢我家人，他们是我最亲近与最爱人，他们用最无私爱为我在成长道路上遮风挡雨，在我孤独无助给予我鼓励与支持，没有他们付出，就不会有我今天切。他们也是我前进动力，每次在我有所懈怠时候，他们对于我付出就是最好鞭策。感谢我同师门张丽娟黄峰马道法同学，室友李冠云盛旺冯元同学，以及同教研室杨叶舒樊果同学，他们在学习和生活上都对我有很大帮助和照顾，因为有他们陪伴，我度过了个令人难忘研究生时光，这将成为我永久回忆。毕业在即，祝愿大家前程似锦！在此也要感谢百忙中抽出时间对本论文进行评阅各位专家老师，希望能得到各位评审老师宝贵意见和指点。感谢所有帮助过我人，谢谢你们路陪伴，愿你们万事如意！万方数据基于干扰对齐基站预编码设计作者高磊学位授予单位南京邮电大学引用本文格式高磊基于干扰对齐基站预编码设计学位论文硕士,单位代码密级公开硕士学位论文论文题目基于干扰对齐基站预编码设计高磊解培中信号与信息处理无线通信与信号处理技术工学硕士年月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档内容和纸质论文内容相致。论文公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要日益稀缺频谱资源和更高数据传输速率需求已成为当今无线通信领域两大近乎矛盾问题，为了解决这问题，下代无线通信系统引入了可以实现更高频谱利用率多天线技术。然而，干扰是无线通信系统中避之不去现象，尤其是在多用户通信系统中，共信道干扰已成为制约系统容量提升首要因素，如若不能有效实现对干扰管理，多天线技术带来高频谱利用率将不复存在。传统干扰管理策略在用户数量增加时，每个用户频谱效率会快速下降，这将严重地限制系统容量，在这种背景下，种从干扰重叠角度来处理多用户干扰新技术应运而生，那就是干扰对齐技术。研究结果表明其系统容量随用户数增加而线性增加，这使得该技术经提出就成为当前无线通信领域研究热点。本文首先对不同干扰信道进行了深入研究，并在干扰信道模型下论述了经典最小干扰泄漏干扰对齐算法在高信噪比时对干扰抑制能力不足，在此基础上提出了干扰二次对齐方法，通过传统预编码矩阵实现干扰信号第次对齐，再引入额外参量对干扰构成干扰矩阵实施第二次对齐。本中通过矢量旋转法实现该想法，通过在空间上对干扰信号做旋转处理使得不同干扰矩阵趋于“致”，仿真结果表明，该想法可以有效地实现系统和速率性能提升。本文还针对当前干扰对齐预编码算法无法在确保期望信号空间维数同时使得接收端信干噪比最大现状做了简要分析，提出了种基于虚拟信干噪比最大分布式迭代算法，并在此基础上将其推广到多数据流情况，通过数学方法对信号空间维数进行约束，实现了在