论文摘要
无线通信中的MIMO （Multiple Input Multiple Output）技术是指利用多根收发天线进行无线传输的技术,使用这种技术的无线通信系统称为MIMO系统。MIMO技术能够在不增加系统带宽和发射功率的前提下,使信道容量随天线数量线性增大,本质上讲,MIMO技术是为无线通信系统提供了空间分集增益和空间复用增益。因此,MIMO技术已成为下一代通信系统的关键技术。然而,多天线传输也必然增大了多用户之间的干扰,而用户干扰是影响MIMO系统信道容量的主要因素。预编码技术能够有效消除用户间干扰,因而成为MIMO技术的研究热点。它利用信道状态信息在发端对信号进行预处理,以方便接收机进行信号检测,从而提高系统性能。本文对MIMO系统的预编码技术进行了重点研究。论文首先概述了移动通信的发展和选题背景,然后介绍了无线信道的传播特性以及常用的无线信道模型,并重点阐述了MIMO系统的信号模型以及信道容量。接着,本文对现有的预编码技术原理进行了总结,包括基于迫零准则的线性预编码技术、基于MMSE准则的线性预编码技术、基于SVD分解的线性预编码技术以及DPC非线性预编码技术等。然后对现有的常用的线性及非线性预编码算法进行了研究和仿真,主要针对块对角化（BD）算法以及THP预编码算法,并给出了算法仿真结果,比较了算法之间的优劣。然后,对基于部分信道信息的有限反馈预编码技术进行了重点研究：介绍了有限反馈预编码的信道状态信息的量化原理以及码本设计准则；介绍了一种现有的与用户调度相结合的预编码方法——逐用户归一化速率控制（Per-User Unitary and Rate Control, PU2RC）算法；提出了一种对信道状态信息量化的改进算法,大大降低了多用户时信道信息的量化误差；提出了一种改进的PU2RC算法,通过在基站端利用预先设计好的码本向量的关系表扩大用户调度的范围,极大地提高了系统的性能。最后,对全文进行了总结,明确了下一步的工作和未来的研究方向。