导读:本文包含了非线性预编码论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:5G,多天线,非线性预编码
非线性预编码论文文献综述
张晓丹,郑凤均,鲁照华[1]（2019）在《基于5G网络的非线性预编码技术》一文中研究指出多天线技术是5G无线通信系统的关键技术,其可以在不增加带宽和功率等情况下,有效提高信息传输的速率和可靠性。在第五代无线通信系统中,基于多点协作传输场景下使用多天线非线性预编码技术需要解决的关键问题,以及可能的解决手段,通过详细的公式推导,设计了针对不同场景的非线性预编码方案,并仿真验证不同方案的对比仿真结果,使得5G无线网络中多天线技术可根据实际网络负载情况充分利用宝贵的无线频谱资源,提升频谱效率。(本文来源于《通信技术》期刊2019年03期）
马雪琪[2]（2018）在《MIMO系统下的THP非线性预编码技术研究》一文中研究指出随着无线移动通信的发展,预编码技术以其提升系统容量、提高系统传输质量、降低接收机复杂度等优点一直具有很高的研究价值和工程应用价值。预编码技术的系统性能和发送端获取的信道状态信息有密切关系,然而在实际通信环境中,完全信道状态信息很难获得,因此部分信道状态信息下的预编码技术也是一个重要的研究方向。结合线性预编码技术在现阶段即将商用的5G移动通信中存在的能量惩罚效应,非线性预编码算法成为一个研究热点。本文对完全信道状态信息和部分信道状态信息下的THP非线性预编码技术进行了研究,主要研究工作和成果如下:1对MIMO系统模型进行了深入研究,分析了数据流间干扰和用户间干扰的来源,并介绍了一种基于均值反馈的信道估计模型。研究了单用户MIMO系统中的非线性THP算法,分析了其在大规模MIMO系统和部分信道状态信息下的可行性,并进行了仿真验证,指出THP算法适用于大规模MIMO系统;在部分信道状态信息下具有的误码率平台效应可以通过增加发送天线数减弱。2重点研究了多用户MIMO系统中的预编码算法。针对BD算法在大规模MIMO系统中的能量惩罚效应,THP算法在多用户系统中性能不太理想的缺点,本文对THP算法和GMD-BD算法进行组合,提出一种区别于现有BD-GMD-THP算法的非线性多用户GMD-BD-THP预编码算法。所提的算法对块对角化处理后的等效子信道进行了非线性预编码的优化,使之既能适用于大规模MIMO系统,也对系统性能进行了进一步的提升。3对本文提出的GMD-BD-THP算法进行进一步的改进,在块对角化处理部分,通过构建不同的干扰矩阵,将多用户MIMO信道划分为等效并行单用户子信道的同时初步消除等效子信道数据流间的干扰;之后,利用THP预编码技术对等效单用户子信道数据流间的干扰进行二次消除,提出一种重构干扰矩阵的二次优化预编码算法RISO-BD-THP,较大程度的改善了系统误码率性能。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
廖枫[3]（2018）在《非线性预编码在5G中的应用研究》一文中研究指出移动通信发展到现在,需求早已从最初的模拟语音通信转变到高质量的多媒体业务以及移动互联网业务,为了更好的支撑上述业务需求,第五代(The 5th Generation,5G)移动通信系统应运而生。多入多出(Multiple input Multiple output,MIMO)作为第四代(The 4th Generation,4G)移动通信系统的关键技术,其卓越的性能使得其会继续在5G中大放异彩。MIMO系统由于在收发端配置了多根天线,引入了天线间干扰,因此需要在发送端对干扰进行预消除,即预编码技术。预编码技术有线性与非线性之分,线性预编码实现简单,但会引起功率损失,降低接收端等效信噪比,这可以通过引入矢量扰动技术来解决,该技术对发送信号进行非线性处理,在预先消除干扰的同时可以最小化信号预编码后的二范数。因此,本文的核心内容便是非线性矢量扰动预编码技术在5G MIMO系统中的应用研究。本文的核心内容主要分为两部分,分别是基于稀疏编码非正交多址接入系统的矢量扰动预编码研究以及毫米波架构下的数模混合矢量扰动预编码研究。本文首先对MIMO系统结构以及涉及到的预编码技术进行了简单的介绍,对比分析了线性迫零预编码与非线性矢量扰动预编码的优缺点,仿真了上述预编码算法的误码率性能。随后介绍了稀疏编码非正交多址接入技术,对MIMO-SCMA系统中矢量扰动预编码技术的应用进行了相关研究,在高维调制系统中设计了相应的MIMO发送方案,针对发送向量非均匀星座图引起的取模损耗,提出了扩展星座软解调、星座旋转以及扩展取模间隔叁种优化措施,提升了系统的误码率性能。最后研究了毫米波通信系统中数模混合矢量扰动预编码技术,介绍了宽带毫米波数模混合预编码系统,在发送端提出了一种新型数模混合矢量扰动发射机结构,取得了较好的误码率性能。针对宽带毫米波系统中各子带均采用相同的模拟预编码器这一特征,提出了基于子带等效信道矩阵条件数的预编码切换方案,可以在系统的复杂度与误码率性能之间取得折衷。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-16）
尚应博,赵悠悠,穆晓敏,张建康[4]（2019）在《基于GMD-DPC/THP的两组Alamouti非线性预编码系统》一文中研究指出针对Alamouti空时块编码复用增益损失的问题,提出了两组Alamouti编码方案。在此基础上,为了改善系统的误码率(BER)性能和简化接收端复杂度,提出了将几何均值分解(GMD)算法和非线性预编码技术相结合的两组Alamouti传输方案。该方案的设计方法为:首先等效出两组Alamouti空时块编码系统的信道矩阵;进而,通过GMD算法对等效信道矩阵进行收发端联合设计;最后,在发射端应用脏纸(dirty paper coding,DPC)和Tomlinson-Harashima precoding(THP)非线性预编码技术,消除发送信号间的干扰,从而使系统获得更好的误码率性能。通过仿真结果对比发现,提出的系统可以显着地改善误码率性能。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2019年07期）
王炜,徐凌泽,周语宁,潘鹏[5]（2018）在《MIMO干扰信道中基于非线性预编码的收发机设计》一文中研究指出针对多输入多输出(MIMO)干扰信道中存在的收发机间和数据流间的共信道干扰,提出一种基于非线性Tomlinson-Harashima预编码的收发机联合设计方法。以最小化系统总均方误差为目标函数,通过交替迭代寻找局部最优解,从而得到接收矩阵、发射预编码矩阵和反馈矩阵。仿真结果表明,该方法能够有效抑制MIMO干扰信道中的共信道干扰,尤其是在发射机发送满数据流时,具有比线性收发机联合设计方法更优的差错性能。(本文来源于《计算机工程》期刊2018年10期）
张蕾[6]（2016）在《非线性预编码技术研究》一文中研究指出现代无线通信系统中,用户对于信息传输速率和传输质量的需求不断提高,如何在不增加带宽的前提下来提高信息传输速率和可靠性是下一代无线通信发展中亟待解决的问题。在这种情况下,MIMO技术和中继技术逐渐引起了广泛关注。考虑到实际MIMO系统中接收端处理的高复杂度,寻求从发射端对信号进行处理的技术势在必行。预编码技术通过在发射端利用CSI进行预处理,使得发射信号与衰落信道相匹配,以达到消除数据流之间干扰并且降低接收端处理复杂度的目的,从而改善系统误码率并提高吞吐率。将预编码技术引入到MIMO和中继系统中,对于提高通信质量有着重要的意义。本文以非线性预编码技术为研究对象,研究了非线性收发机的设计方案,以及物理层安全和无线能量传输系统中非线性预编码器的设计算法。首先,论文介绍了预编码技术的基本原理。依次介绍了线性和非线性预编码两类预编码技术的基本模型和矩阵构造算法。在线性预编码算法中研究了基于ZF准则,MMSE准则和基于信道SVD分解的算法,以及在多用户MIMO系统中广泛使用的BD算法。相较线性预编码,非线性预编码可以显着的提升系统性能。我们首先给出了DPC算法作为非线性预编码的理论基础,随后详细介绍了THP算法和VP算法,THP是我们文中重点研究的算法。其次,论文研究了非线性预编码技术在收发机设计方面的应用。重点研究了MIMO协作中继系统的鲁棒性非线性收发机设计,通过联合设计源节点预编码矩阵、中继节点预编码矩阵及目的节点处理矩阵来最小化系统的MSE。设计中采用统计误差模型,分别从发送端的相关矩阵为单位阵和接收端的相关矩阵为单位阵两种情况进行研究。并通过信道分解等方法,将设计问题利用迭代法在KKT条件下求解。在此基础上,我们提出了在发射端采用MB策略进行传输的设计方案,研究了低复杂度的MB转换排序矩阵设计算法以便于实际应用,同时提出了基于最小欧式距离的选择机制用于选取最优的支路进行信号传输。还将MB策略进一步推广应用于VP预编码的设计,提出了基于MMSE准则的减格辅助MB-VP算法。仿真结果表明我们提出的算法性能优于传统的收发机设计算法。再次,论文研究了非线性预编码技术在物理层安全问题中的应用。对MIMO系统中发射端预编码矩阵和接收端处理矩阵进行了联合设计,在考虑发射端功率约束以及保证合法用户QoS性能的前提下,最大化分配到人为干扰上的功率,从而最大程度干扰窃听用户的接收。接着将问题推广到MIMO协作中继系统中的物理层安全研究中,提出了一种基于人为加扰的鲁棒性非线性收发机设计算法。算法在考虑源节点和中继节点功率约束的前提下,以最小化合法用户MSE为目标进行了优化,并将非凸的优化问题松弛分解为两层子问题进行求解,同时还研究了如何在中继节点进行AN和消息信号的最优功率分配。仿真结果验证了我们提出的算法在改善物理层安全方面的有效性。最后,论文研究了非线性预编码技术在无线能量传输中的应用,提出了基于全双工的无线能量传输中继系统的鲁棒性非线性收发机设计。设计中考虑了新型的传输策略,在中继节点同时进行信息传输和能量收集,并在发射功率受限与采集能量约束的条件下建立最优化数学模型来最小化系统MSE。模型中将非凸问题转换为几个并行的子问题,采用交替迭代的方法进行求解：给定源节点THP预编码矩阵,中继节点预编码矩阵,反馈矩阵,可以得到线性接收矩阵的闭式解；给定其余待求矩阵变量,求解中继节点预编码矩阵可将优化问题转化为可解的SOCP问题；给定其余待求矩阵变量,求解源节点THP预编码矩阵可将优化问题转化为DC规划问题,采用CCCP算法来得到局部最优解。设计中还考虑了QoS约束条件下发射功率最小化的问题,并且提出了一种可以有效的搜索可行初始值的算法。仿真结果验证了我们提出的鲁棒性算法的优越性。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-04-13）
王宇舟[7]（2016）在《非线性预编码优化设计研究》一文中研究指出随着近年来移动通信系统的不断发展,人们对于移动通信的系统容量和传输速率的要求也日益增。现今广泛采用的MIMO技术,在提升了信道容量的同时也引入了天线间的相互干扰。预编码技术将消除干扰的步骤移至发送端,能在降低接收端复杂度的同时解决天线间干扰的问题,这对现今的移动通信的发展具有重要的意义。由对发送数据处理方式的不同,可将下行链路预编码技术分为两种不同的处理方案:线性预编码和非线性预编码。前者利用在发送端进行信号检测得到信道信息,将信道中的天线间干扰预先消除,此技术复杂度较低且容易实现,但会降低接收端的信噪比,影响系统性能。后者通过对发送端待发送信号进行非线性处理,在消除信道间干扰的同时保证了接收端信噪比,因而非线性预编码技术能给移动通信系统提供较大的性能提升,但非线性预编码技术存在非常高的复杂度。因此,本文研究的主要内容在于保证通信性能的同时降低非线预编码的复杂度。非线性预编码优化设计研究的核心在于如何在复杂度和系统性能之间做均衡,在保证性能的基础上降低非线性预编码的复杂度,做到能效最优。本文首先对预编码现状进行简要的介绍,分析现有预编码技术在复杂度和系统性能上存在的优缺点。根据这些优缺点,着重讨论了一种对复杂度和系统性能进行折中的预编码方案,即部分VP预编码。部分VP预编码能在保证系统性能的同时降低系统复杂度,其核心内容在于算法的用户分组方案。然后本文对不同用户分组方案下部分VP预编码的系统能量效率和复杂度进行了深入的研究。通过分析和对比,几种现今较好的非线性预编码方案都存在用户分组算法采用过多矢量扰动计算而造成的复杂度过高的问题。本文提出一种能有效的降低用户分组算法的复杂度的非线性预编码方案:基基于功率下界估计的部分矢量扰动预编码。以发送端能量下界估计计算的用户分组方案,在降低用户分组复杂度的同时,将用户分组方案发送到接收端,将求模损失进一步降低,提高了系统性能。通过复杂度分析和能效性能仿真,本文提出的非线性预编码算法在复杂度和系统性能之间获得了较好的折中。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
顾浙骐,张忠培[8]（2015）在《基于协作多点传输的非线性顽健预编码》一文中研究指出提出了非线性顽健预编码算法,该算法利用下行信道误差的统计特性,重新设计了传统非线性预编码算法的前向矩阵、反馈矩阵以及缩放矩阵。计算机仿真表明当存在下行信道误差时,该算法的性能不仅优于传统的线性和非线性预编码,也优于现有的线性顽健预编码。此外,在协作多点传输中,用户具有不同的下行信道误差,这使现有的"best-first"排序算法失效。于是对该排序算法进行了改进,使其仍能降低非线性顽健预编码算法的平均误码率。(本文来源于《通信学报》期刊2015年10期）
王子秋[9]（2015）在《低复杂度非线性预编码算法研究》一文中研究指出近年来,人们对通信的需求日益增长,对移动通信系统的信道容量和传输速率也有了更高的要求。正交频分复用(OFDM)和多入多出(MIMO)技术成为了移动通信领域的研究热点,并且广泛应用于长期演进(LTE)系统和第四代移动通信(4G)系统中。其中,MIMO技术最大的优势是能够在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,成倍地提升信道容量,因此成为了LTE和4G系统的核心技术之一。预编码技术是为了解决MIMO系统所引入的天线间干扰问题,能够简化接收端的设计并提升系统性能,对移动通信系统的发展具有重要的意义。对发送数据进行预编码,有线性和非线性两种不同的处理方式。前者是将常用的接收端信号线性检测技术直接应用于发射端,预先消除天线间干扰,这类方案易于实现并且具有较低的复杂度,但会降低接收端的信噪比,影响系统性能;后者是在发送端对待发射信号进行非线性处理,在预先消除干扰的同时避免了接收端信噪比的降低,因此这类方案能够获得较大的性能增益,但具有较高的复杂度,难点主要集中在扰动向量的求解上。因此,如何降低非线性预编码的复杂度,是本文研究的核心内容。当前现有的几种传统的MIMO广播信道预编码方案中,线性的ZF预编码具有最低的复杂度,但同时具有最差的性能;球形编码复杂度最高,但能够达到最理想的性能。要提出一种既有较低复杂度、同时还具有优异性能的预编码算法是极其困难的,因此对于低复杂度非线性预编码的研究,关键在于如何在性能与复杂度这一对矛盾中获得一个折中的方案。本文先对线性预编码方案和非线性预编码方案进行了介绍,并详细分析两种方案的优点和缺点。随后重点对非线性预编码的关键问题——扰动向量的求解进行深入研究,通过分析对比现有的几种求解算法,提出了两种能够有效降低复杂度的非线性预编码方案:基于矩阵条件数的预编码切换方案和改进的球形编码方案。通过性能仿真和复杂度分析,本文提出的这两种方案能够在性能和复杂度之间取得较好的平衡。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-05-18）
谢思敏[10]（2015）在《非线性预编码中的星座扩展及解调方法研究》一文中研究指出作为3G技术的演进技术,LTE以其更高的系统容量、传输可靠性及频谱利用率,已经成为全球各大主流运营商的共同选择,并且在全球商用过程中已经取得重大进展。MIMO技术毫无疑问是LTE的核心技术之一,但是由于MIMO系统中普遍存在的多个数据流及多个用户间的干扰问题以及各用户接收机的分布式处理,在接收端进行联合检测已然不实际,因此在发送端利用信道状态信息(CSI)调整发射策略的预编码技术应运而生,预编码技术有效地抑制MIMO系统中的多个数据流及多个用户间的干扰,在大幅降低接收机处理复杂度的前提下显着提升信道容量,因而有助于MIMO获得其特有的复用增益和分集增益。本文对LTE中MIMO下行链路的预编码技术进行了研究。相对于线性预编码算法,如ZF(迫零)预编码和MMSE(最小均方误差)预编码算法,以THP(模代预编码)和VP(矢量扰动)等为代表的非线性预编码算法及它们的一些衍生算法能以可接受的复杂度为代价,获得相比于线性预编码更显着的性能增益。然而,THP和VP预编码算法都需要引入取模操作,由于THP算法在发送和接受端都采用了取模操作,这将会引入取模损耗、成形损耗及功率损耗。而VP在接收端也采用了取模操作,也会引入取模损耗。这些损耗都会给THP和VP预编码的性能带来不小的负增益,严重影响非线性预编码下的MIMO系统的性能。针对以上问题,本文将提出改进后的THP和VP预编码的收发算法。文章主要工作如下:简单回顾MIMO系统中预编码技术的原理及其作用,阐述ZF及MMSE等线性预编码算法和THP及VP等非线性预编码算法的设计原理,并利用MATLAB仿真,验证各种预编码算法的性能,总结对比它们各自的优缺点。分析THP预编码算法因收发端均引入取模操作而带来的取模损耗、成形损耗及功率损耗等各种损耗,考虑基于Turbo信道编码下的扩展星座图的软解调方案。另一方面,针对取模操作可能使得接收端的符号飘移到取模界限之外,本文考虑扩展取模间隔方案,但是扩展取模间隔的系统在减小取模损耗的同时也会增加功率损耗,因此本文提出找到折衷取模损耗和功率损耗的最优取模扩展因子,使得加入取模扩展因子之后,系统的整体性能仍能够有增益。研究VP预编码的简化方案——LRA-VP预编码,并提出适用于带有AMC的链路和系统级仿真的基于LRA-VP的多用户不同调制方式下的预编码算法。分析LRA-VP预编码算法因接收端引入取模操作而带来的取模损耗,考虑基于Turbo信道编码下的扩展星座图的软解调方案。同样,针对取模操作可能使得接收端的符号飘移到取模界限之外,本文考虑扩展取模间隔方案,但是扩展取模间隔的系统在减小取模损耗的同时也会降低VP的预编码增益,所以本文提出找到折衷取模损耗和预编码增益的最优取模扩展因子,以使得加入取模扩展因子之后,系统的整体性能仍可以得到提升。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-05-18）
非线性预编码论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着无线移动通信的发展,预编码技术以其提升系统容量、提高系统传输质量、降低接收机复杂度等优点一直具有很高的研究价值和工程应用价值。预编码技术的系统性能和发送端获取的信道状态信息有密切关系,然而在实际通信环境中,完全信道状态信息很难获得,因此部分信道状态信息下的预编码技术也是一个重要的研究方向。结合线性预编码技术在现阶段即将商用的5G移动通信中存在的能量惩罚效应,非线性预编码算法成为一个研究热点。本文对完全信道状态信息和部分信道状态信息下的THP非线性预编码技术进行了研究,主要研究工作和成果如下:1对MIMO系统模型进行了深入研究,分析了数据流间干扰和用户间干扰的来源,并介绍了一种基于均值反馈的信道估计模型。研究了单用户MIMO系统中的非线性THP算法,分析了其在大规模MIMO系统和部分信道状态信息下的可行性,并进行了仿真验证,指出THP算法适用于大规模MIMO系统;在部分信道状态信息下具有的误码率平台效应可以通过增加发送天线数减弱。2重点研究了多用户MIMO系统中的预编码算法。针对BD算法在大规模MIMO系统中的能量惩罚效应,THP算法在多用户系统中性能不太理想的缺点,本文对THP算法和GMD-BD算法进行组合,提出一种区别于现有BD-GMD-THP算法的非线性多用户GMD-BD-THP预编码算法。所提的算法对块对角化处理后的等效子信道进行了非线性预编码的优化,使之既能适用于大规模MIMO系统,也对系统性能进行了进一步的提升。3对本文提出的GMD-BD-THP算法进行进一步的改进,在块对角化处理部分,通过构建不同的干扰矩阵,将多用户MIMO信道划分为等效并行单用户子信道的同时初步消除等效子信道数据流间的干扰;之后,利用THP预编码技术对等效单用户子信道数据流间的干扰进行二次消除,提出一种重构干扰矩阵的二次优化预编码算法RISO-BD-THP,较大程度的改善了系统误码率性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非线性预编码论文参考文献
[1].张晓丹,郑凤均,鲁照华.基于5G网络的非线性预编码技术[J].通信技术.2019
[2].马雪琪.MIMO系统下的THP非线性预编码技术研究[D].西安电子科技大学.2018
[3].廖枫.非线性预编码在5G中的应用研究[D].电子科技大学.2018
[4].尚应博,赵悠悠,穆晓敏,张建康.基于GMD-DPC/THP的两组Alamouti非线性预编码系统[J].计算机应用研究.2019
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[6].张蕾.非线性预编码技术研究[D].浙江大学.2016
[7].王宇舟.非线性预编码优化设计研究[D].电子科技大学.2016
[8].顾浙骐,张忠培.基于协作多点传输的非线性顽健预编码[J].通信学报.2015
[9].王子秋.低复杂度非线性预编码算法研究[D].电子科技大学.2015
[10].谢思敏.非线性预编码中的星座扩展及解调方法研究[D].电子科技大学.2015