適用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的低復雜度RZF-SOR預編碼算法*

(江西理工大學 信息工程學院，江西 贛州341000)

適用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的低復雜度RZF-SOR預編碼算法*

朱慶浩**，宋志鵬，吳君欽

(江西理工大學 信息工程學院，江西 贛州341000)

在大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中，為了降低傳統(tǒng)預編碼算法的復雜度，在原有正則化迫零(RZF)預編碼算法的基礎上，提出用超松馳迭代(SOR)法代替矩陣求逆的高復雜度運算，得到一種改進算法RZF-SOR，并應用隨機矩陣原理得出其最優(yōu)相關參數(shù)的近似表達式和取值的必要條件。實驗仿真表明，提出的RZF-SOR預編碼算法與RZF預編碼相比有效地降低了一個數(shù)量級的復雜度，在很小的迭代次數(shù)下達到接近于RZF預編碼的誤碼率性能，并且優(yōu)于基于Neumann級數(shù)預編碼算法的誤碼率性能。

大規(guī)模MIMO； 低復雜度預編碼;超松馳迭代；正則化迫零

1 引 言

4G無線通信系統(tǒng)遠無法達到5G所預測的1 000倍數(shù)據(jù)流量增加，這就需要我們探索新的具有更寬帶寬的譜帶和更高頻譜效率的先進物理技術[1-2]。為此,多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術吸引了學術和工業(yè)界的研究興趣。目前，MIMO技術已成功地應用于一系列的通信技術上，如LTE-HI[3]、WLAN等。與小規(guī)模MIMO系統(tǒng)不同，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)因基站上裝備了數(shù)以百計的天線來服務用戶，使其更能滿足日益增長的高數(shù)據(jù)速率的要求。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)因具有許多有吸引力的特性，包括大容量的優(yōu)勢、提高鏈路可靠性、更好的改善頻譜效率和能源效率[4]，使其成為了5G無線通信系統(tǒng)中公認的關鍵技術之一[5]。

然而，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)在實際應用中還有一些需要解決的難題，例如信道估計、硬件缺陷、包括預編碼和解碼在內的低復雜度信號處理。……