MIMO中继系统的最优联合MMSE决策反馈收发机设计

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2010.04.007

J4 ›› 2010, Vol. 37 ›› Issue (4): 619-623.doi: 10.3969/j.issn.1001-2400.2010.04.007

MIMO中继系统的最优联合MMSE决策反馈收发机设计

李川¹;刘伟²;李建东²;周利华¹

(1. 西安电子科技大学多媒体技术研究所，陕西西安 710071；
2. 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安 710071)

收稿日期:2010-03-17 出版日期:2010-08-20 发布日期:2010-10-11
通讯作者: 李川
作者简介:李川(1977-)，女，西安电子科技大学博士研究生，E-mail: chuanliuk@yahoo.com．
基金资助:
国家杰出青年科学基金资助项目(60725105);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009CB320404);长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0852);国家自然科学基金资助项目(60572146);国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2007AA01Z217);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050701007);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JY10000901030， JY10000901031);西安电子科技大学留学回国人员创新基金资助项目(64101879);综合业务网理论及关键技术国家重点实验室资助项目“MIMO非再生中继传输系统联合收发机设计”

Optimal joint MMSE DFE transceivers for amplify-forward MIMO relay systems

LI Chuan¹;LIU Wei²;LI Jian-dong²;ZHOU Li-hua¹

(1. Research Inst. of Multimedia Technology, Xidian Univ., Xi'an 710071， China;
2. State Key Lab. of Integrated Service Networks, Xidian Univ., Xi'an 710071， China)

Received:2010-03-17 Online:2010-08-20 Published:2010-10-11
Contact: LI Chuan

摘要/Abstract

摘要：

针对放大转发方式下的多输入多输出中继传输系统，设计了最优的联合最小均方误差准则决策反馈收发机．根据最小均方误差准则，对基站端的线性预处理矩阵、中继端的线性加权矩阵以及在移动台的由前馈处理矩阵和反馈处理矩阵构成的非线性接收机进行了联合优化设计．与现有的最优联合线性最小均方误差准则收发机相比，本收发机在误码率小于10-3的条件下有超过10dB的性能增益．

关键词: 多输入多输出, 中继, 放大转发, 最小均方误差准则, 决策反馈

Abstract:

An optimal Joint MMSE decision feedback equalization (DFE) aided transceiver of amplify-and-forward (AF) relay-assisted MIMO systems is designed. Specifically, the linear processing matrix at the base station, the linear weighting matrix at the relay station and the nonlinear receiver consisting of the feedforward processing matrix and feedback processing matrix at the mobile station are jointly designed using the criteria of the minimum mean square error (MMSE). Compared with the existing joint linear MMSE benchmarker transceiver, for the BER of less than 10-3, our joint MMSE DFE transceiver has a performance gain of over 10dB.

Key words: multiple input multiple output, relay, amplify-and-forward, minimum mean square error, decision feedback equalization

李川;刘伟;李建东;周利华. MIMO中继系统的最优联合MMSE决策反馈收发机设计[J]. J4, 2010, 37(4): 619-623.

LI Chuan;LIU Wei;LI Jian-dong;ZHOU Li-hua. Optimal joint MMSE DFE transceivers for amplify-forward MIMO relay systems[J]. J4, 2010, 37(4): 619-623.

参考文献

[1] Telatar I E. Capacity of Multi-antenna Gaussian Channels[J]. European Trans on Telecommunications, 1999, 10(5): 585-595.
[2] Palomar D P, Cioffi J M, Lagunas M A. Joint Tx-Rx Beamforming Design for Multicarrier MIMO Channels: a Unified Framework for Convex Optimization[J]. IEEE Trans on Signal Processing, 2003, 51(9): 2381-2401.
[3] Palomar D P, Lagunas M A, Cioffi J M. Optimum Linear Joint Transmit-receive Processing for MIMO Channels with QoS Constraints[J]. IEEE Trans on Signal Processing, 2004, 52(5): 1179 - 1197.
[4] Shenouda M B, Davidson T N. A Framework for Designing MIMO Systems with Decision Feedback Equalization or Tomlinson-Harashima Precoding[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2008, 26(2): 401-411.
[5] Liu W, Yang L L, Hanzo L. SVD-assisted Multiuser Transmitter and Multiuser Detector Design for MIMO Systems[J]. IEEE Trans on Vehicular Technology, 2009, 58(2): 1016-1021.
[6] Laneman J N, Tse D N, Wornell G W. Cooperative Diversity in Wireless Networks: Efficient Protocols and Outage Behavior[J]. IEEE Trans on Information Theory, 2004, 50(12): 3062- 3080.
[7] Wang B, Zhang J, Host-Madsen A. On the Capacity of MIMO Relay Channels[J]. IEEE Trans on Information Theory, 2005, 51(1): 29-43.
[8] Guan W, Luo H. Joint MMSE Transceiver Design in Non-regenerative MIMO Relay Systems [J]. IEEE Communications Letters, 2008, 12(7): 517 - 519.
[9] Tang X, Hua Y. Optimal Design of Non-regenerative MIMO Wireless Relays[J]. IEEE Trans on Wireless Communications, 2007, 6(4): 1398 - 1407.
[10] Rong Y, Tang X, Hua Y. A Unified Framework for Optimizing Linear Nonregenerative Multicarrier MIMO Relay Communication Systems[J]. IEEE Trans on Signal Processing, 2009, 57(12): 4837-4851.
[11] Jang Y, Li J, Hager W W. Joint Transceiver Design for MIMO Communications Using Geometric Mean Decomposition[J]. IEEE Trans on Signal Processing, 2005, 53(10): 3791-3803.

[1]	宋传旺,刘栋,李恩玉,赵瑞收,郝思媛,申天琪. NOMA系统的被动中继选择策略[J]. 西安电子科技大学学报, 2021, 48(3): 56-62.
[2]	罗轶,施荣华,董健,王雨婷. κ-μ衰落下能量采集认知中继网络性能分析[J]. 西安电子科技大学学报, 2020, 47(1): 52-59.
[3]	刘向丽,刘冬妮,李海娇,李赞. 能量协作下中继系统性能推导及仿真分析[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(5): 91-97.
[4]	邓冉,窦高奇,高俊,王青波,陈洋. 双路径MIMO中继网络预编码盲干扰抑制[J]. 西安电子科技大学学报, 2019, 46(3): 116-122.
[5]	李文刚;胡爱丽;孙珑心;王屹伟. LOS环境下零导频Massive MIMO通信方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 1-5+85.
[6]	刘洁怡;张林让;于恒力;唐世阳; 赵珊珊. 分集MIMO雷达目标回波相关性分析[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 69-74.
[7]	宫健;楼顺天;郭艺夺;张伟涛. 非平稳噪声下相干信源MIMO雷达角度估计[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(4): 174-180.
[8]	李升远;张馨恬;唐世阳. 采用OFDM-LFM的MIMO雷达高速目标波形设计[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(3): 7-12.
[9]	李冬霞;李春鸣;赵文强;刘海涛. 无人机中继广播通信系统航迹优化方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(3): 143-148+180.
[10]	李川. MIMO异构网络下行链路干扰对齐[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(2): 176-180.
[11]	李晓洁;李颖;韩会梅. 大规模MIMO系统下的导频随机接入方案[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(1): 55-59.
[12]	王汝言;缪懿;闫俊杰. 一种结合威望的D2D通信中继选择算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2018, 45(1): 76-82.
[13]	郭漪;吕昱萱;刘刚;杨世勇. D2D通信中最优功率分配和最佳中继选择[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(4): 7-11+180.
[14]	王玉玺;黄国策;李伟;王叶群. 杂波和有色噪声条件下MIMO雷达波形设计[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(4): 125-131.
[15]	刘帅琦;王布宏;李龙军;李夏;曹帅. 二维混合MIMO相控阵雷达的DOA估计算法[J]. 西安电子科技大学学报, 2017, 44(3): 157-163.

MIMO中继系统的最优联合MMSE决策反馈收发机设计

Optimal joint MMSE DFE transceivers for amplify-forward MIMO relay systems

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10