[00842838]基于稀疏图码的MIMO广播信道污纸预编码技术研究

该项目系统地研究了MIMO广播信道(BC)预编码技术。采用叠加编码技术和TCQ/LDGM码、LDPC码，提出了一种高性能的MIMOBC污纸预编码方案，达到了接近于无多用户干扰的系统性能；基于矢量扰动技术和最大化用户端的检测SINR准则，提出了一种改进的污纸预编码方案和最佳扰动向量搜索算法，其性能优于基于最大检测SNR准则的现有技术；给出了一种利用迫零Tomlinson-Harashima预编码(THP)结合接收波束成形的多用户MIMO系统的广播信道预编码方案，它具有比迫零THP更高的系统和容量；还提出了一种对信道估计误差具有鲁棒性的预编码设计方案，即用户信漏噪比约束下最小化基站发射功率的预编码器，并使用凸优化方法求解了该问题。针对污纸预编码方案中用到的LDPC这类稀疏图码，课题组深入地研究了二元与多元LDPC码的设计、构造、译码以及编码调制技术等。提出了基于最大距离可分码的二元与多元QC-LDPC码的构造方法，以及基于幂等元和模Golomb尺构造多元循环LDPC码的方法。针对对于多元LDPC编码调制系统的高译码复杂度问题，提出了基于硬消息传递的联合检测译码算法，它将信号检测与译码融为一个整体，通过译码器和检测器的迭代将有噪接收信号逐步修正到发送信号上，极大地降低了多元LDPC的译码复杂度。针对叠加编码方案中需要不同速率的高性能信道码的需求，提出了一种预编码级联Zigzag码，它有很低的编译码复杂度，且在码率大于1/2的速率范围内，均有逼近容量限的性能；同时还提出了一类码率可在更大范围内连续变化的无速率码。所有这些编码技术均为叠加编码方案的设计提供了有力的技术支撑。