低能耗双向af mimo中继系统收发处理研究

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1、木固种＾满朵大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅ打ｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文戀．．．．．‘．．韻麵讀－Ｖ－＇片义‘片ｖ，？、论文题目化能托欢向ＡＦＭＩＭＯ中結朵姑，收义处理研義作者姓名蔓Ａ信息与通信工程学科专业梁晚吏到教投导师姓名完成时间二〇—六年五月中笛种＃接术乂＃硕±学位论文＃低能耗双向ＡＦＭＩＩＶＩＯ中继系统收发处理硏究作者姓名：吴吴学科专业：信息与通信工程导

2、师姓名：梁晓霎副教授—完成时间：二〇六年五月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｇｒｅｅ％ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬｏｗＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｔｉｏｎＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｐＤｅｓｉｎｏｆＴｗｏＷａＡＦＭＩＭＯｇｙＲｅｌａＳｓｔｅｍｓｙｙＡ’ｕ化ｏｒｓＮａｍｅ；ＨａｏＷｕＳｐｅｃｉａｌｉｔ：ＩｎｆｂｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃ

3、ａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＸｉａｏｗｅｎＬｉａｎｇＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａｙ，２０１６中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声巧所请交的学位论文，是本人巧诗师指哥下进ｉｒ研充Ｘ作所取得的成果。除己特一，别化］Ｕ标化和致谢的地亩外论义中不包含ｆ［何他人Ｌｉ巧发表或撰＾过的研充成果。Ｓ找ＮＩ．作的巧志对本研巧所做的贡献均己在论义中作ｒ明确的说明。．占心作者签名：？％子、签字口期：中国科学技术大学学位论文授权使

4、用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权．即：学校有权按有关规定向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，化许论义被查闻和借间，巧学位论文编入《中国学位论义全文巧据库》等有关巧据库进．行检索可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论义。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也巧守此规定。＼开□保巧（年）０＾＾作者签名：导师签名；典会＿＂签字日期：从（．（，１＾签字日期：又０／备．

5、矣？／乂摘夏中继技术可ｗ提高通信系统的覆盖范围，增强数据传输的可靠性；多输入多输出（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯ山ｐｕｔ，Ｍ１Ｍ０）技术可提供空间自由度，进而提供空间复用增益和分集増益，提高数据传输的速率和可靠性：因此将二者结合起来的ＭＩＭＯ中继技术受到了学术界的广泛关注和研究。由于双向中继相对于单向中继可Ｗ提供更高的频谱效率．因此最近双向ＭＩＭＯ中继系统收发处理成为了研究的热点。目前学术界对于双向放大转发（ＡｍｐｌｉｆｙａｎｄＦｏｒｗｏｒｄ，ＡＦ）ＭＩＭＯ

6、中继系统收发处理的研巧主要集中在满足功率约束的条件下最优化系统的性能，．最小化均方误差（ＭｅａｎＳｕａｒｅｄＥｒｒｏｒ，ＭＳＥ）等包括最大化速率ｑ。然而随着节能减排的理念逐渐成为世界各国的共识，尽量减少通信过程中的能量消耗己经成一为通信系统的大要求，为此本文研巧化能耗的双向ＡＦＭ１Ｍ０中继系统收发处理设计问题。针对多用户对双向ＡＦＭ１Ｍ０中继系统，本文考虑通过联合优化设计用户预编码矩阵、中继预编码矩阵和用户接收矩阵，在满足每个用户接收信号ＭＳＥ约束的条件下最小化所有用户和中继的总功率

7、。由于所形成的优化问题是非凸的，难Ｗ直接求解，因此本文首先将原问题分解为Ｈ个子问题：分别是固定用户预编码矩阵和中继预编码巧阵，，优化用户接收矩阵该问题比较容易求解！固定用户预编码矩阵和用户接收矩阵，优化中继预编码矩阵，该问题可Ｗ转化为二次约束二次规划（ＱｕａｄｒａｔｉｃａｌｌｙＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＱｕａｄｒａｔｉｃＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，ＱＣＱＰ）问题：固定中继预编码矩巧和用户接收矩阵，优化用户预编码矩阵，该问题也可转化为Ｈ个子问题上本文提出一。ＱＣＱＰ问题分别求解这，在此基础了种基于

8、交替优化的迭代算法来求解原问题。仿真结果表明本文所提算法是收敛的．并且可Ｗ有效地市省系统的功率消耗。针对非对称蜂窝双向ＡＦＭ１Ｍ０中继系统，本文通过联合优化基站预编码矩阵、中继预编码矩阵巧基站接收矩阵来最小化基站和中继总的功率消耗，条件是满足基站巧接收用户（ＲｅｃｅｉｖｅｏｎｌｙＵｓｅｒ，ＲＵＥ）接收信号的ＭＳ