基於預編碼矩陣旋轉之MIMO-OFDM有限回授方法

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莊惠茹(Hui-ju Chuang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

基於預編碼矩陣旋轉之MIMO-OFDM有限回授方法
(Matrix Rotation Based Precoding Method for MIMO-OFDM with Limited Feedback)

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摘要(中)

有限回授預編碼技術結合MIMO-OFDM系統，當傳送一個資料序列時，可以提高系統的分集效能以及降低系統錯誤率(BER)，若傳送多個資料序列時，系統則可以提高頻譜使用效率增加資料傳送速度。在MIMO-OFDM預編碼系統中，碼簿已廣泛的被使用作為有限回授的依據。當通道是具有相關性，我們提出了矩陣旋轉法來設計子載波的預編碼矩陣降低回授資訊量。這個方法計算一適當旋轉角度並將旋轉角度量化回授到傳送端，相較於改良球形內插法與縮減碼簿法，我們所提出的矩陣旋轉法有較低的位元錯誤率，且其通道容量也比較大。

摘要(英)

The limited feedback precoding scheme for MIMO-OFDM systems is a simple technique to exploit spatial diversity and has the advantage of improving bit error rate (BER). In addition, It also increases spectral efficiency and rises transmission throughput rate for multiple data stream transmission. To implement the precoding scheme, using codebook for the precoding matrix has been adopted in limited feedback MIMO-OFDM precoding systems. We propose a rotation matrix method to reduce feedback information for the precoding matrix in temporally correlated channels. The new method calculates an appropriate rotation angle between two successive precoding matrices at the receiver and only the information about the quantized rotation angle is returned to the transmitter. Compared with the widely used interpolation and codebook reduction methods, the proposed method can achieve a lower BER along with higher channel capacity.

關鍵字(中)

★ MIMO-OFDM
★ 預編碼
★ 有限回授
★ 矩陣旋轉

關鍵字(英)

★ MIMO-OFDM
★ Precoding
★ Limited Feedback
★ Matrix Rotation

論文目次

目錄
中文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
英文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
第1 章序論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 章節架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
第2 章系統架構介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1 MIMO-OFDM 預編碼系統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 通道奇異值分解(SVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 有限回授碼簿選擇預編碼矩陣. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 通道模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
第3 章有限回授資訊量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1 內插法(interpolation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2 縮減碼簿法(reduction codebook) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3 矩陣旋轉法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4 通道容量(channel capacity) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
第4 章系統模擬與分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.1 Simulation Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2 模擬結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 回授資訊量的討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
第5 章結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

參考文獻

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指導教授

張大中(Dah-chung Chang)

審核日期

2012-8-28

推文