陕西理工学院毕业设计

performance as choosing NT = 3and NR = 4.

Fig. 8 Performance of the proposed transceiver design with BPSK

under symmetrical and asymmetrical MIMO con?gurations. NT == 3or4, B = 3, σ = 0, ρT = ρR = 0.0

2

Fig. 9 Performance of the proposed transceiver design with BPSK under

symmetrical and asymmetrical R ce R MIMO con?gurations. NT == 3or4, B = 3, σ = 0.015, ρT = 0.5

N

= ρ

2

5 Conclusions

This paper addressed the designs of joint linear transceivers with improper constellations for SU-MIMO systems. Specifically, it made the following important extensions to the previous designs: (i) Obtaining a joint linear transceiver for SU-MIMO systems under perfect CSI assumption and with improper modulations, and (ii) Obtaining a joint linear transceiver for SU-MIMO systems under imperfect CSI assumption and with improper modulations. In both cases, the transceiver designs are accomplished with an iterative procedure, which typically converges in 4 to 6 iterations. Performance advantage of the proposed designs in terms of the system’s BER was thoroughly demonstrated with simulation results. Finally, it is pointed out that the design proposed in this work can be extended to the multi-user MIMO (MU-MIMO) systems.

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附录B 外文文献译文

MIMO系统的非线性调制收发器设计

摘要

本文是基于单用户多输入多输出系统，采用一系列的如二进制相移键控和多进制振幅键控（M-ASK），提出一种新的非线性联合收发器，最大限度地减少了解码器输出端的总均方误差。非线性联合收发器设计在两种情况进行了讨论，对于完美的信道状态信息 (CSI)，此设计在发射端和接收端进行了完善。对于不完美信道状态的情况，该模型考虑到两个信道传输和接收的相关性，以及信道估计的误差。该收发器的仿真结果比以前提出的设计有非常明显的优势。

关键词

信道状态信息 (CSI) ·均方误差 (MSE) ·多输入多输出 (MIMO) ·线性预编码 ·空间多路复用 1 介绍

多输入多输出 (MIMO) 架构是无线通信系统的多天线技术。过去的十年已广泛的研究。分析表明，多输入多输出系统的能力明显高于单输入单输出 (SISO) 系统。根据信道条件，通过采用时空编码技术进行空间多路复用，MIMO 技术可以用于实现更高的数据速率。这些技术在发射端 （CSIT）不需要信道状态信息 (CSI)，它需要在发射端采用信道多天线系统来提高性能增益。然而，联合收发器的设计的信道状态信息在MIMO 系统的两端，因此它在发射端和接收端 (CSIR)需要信道状态信息。

实际上，若在发射端启用预编码，则需要将MIMO 信道设置在接收端，然后接收端通过反馈发给发送端。这意味着在发射端并不完美，因为在反馈中信道估计误差和/或延迟永远存在。线性预编码联合收发器结构通过各种性能的测量已被认为是最佳的结构，如最小均方误差（TMSE）的所有数据流，加权最小均方误差（MMSE）和最小误比特率（BER）。在最小均方误差标准下，使单用户MIMO（SU-MIMO）系统实现低误码率。

新的预编码方案，是为提高MIMO系统中下行链路的传输质量所提出的非线性调制技术。预编码设计源函数的修改更适合杂乱信号传输。改进的迫零（ZF）和加权最小均方误差预编码比传统的线性和非线性预编码方案显示出优越的性能。完美和不完美的两种信道状态信息情况都被考虑过，在不完美的信道状态情况下考虑了信道的平均值和发送相关的信息。相同的预编码设计也适用于在不完美的信道估计和已知误差协方差的情况下的多用户MIMO（MU-MIMO）。

在最小均方误差准则下的传统收发器设计的调制方案，例如M-QAM，和M-PSK具有良好的误比特率性能。然而，应用相同的设计到如BPSK和M-ASK调制方案，误码率性能显著降低。最近提出改进后的最小均方误差设计用于传输不规则信号，并能证明比传统设计有卓越的误码率性能。然而，据我们所知，无论是在完美信道状态或不完美信道状态的假设中，最优联合线性收发器设计由于其采用了非线性调制技术的SU-MIMO系统而没有受到人们的重视。为缩短差距，本文应审视联合线性预编码/解码设计使用非线性调制SU-MIMO系统的问题。在完美的信道状态和不完善的信道状态两种情况下，一种改进的最小均方误差标准建立并用于开发最佳预编码和解码矩阵迭代设计过程。

本文的其余部分安排如下：2.完美信道状态情况下所提出的非线性联合收发器设计。3.设计然后扩

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