带有反馈信道的多天线系统中预编码和码的设计准则和设计方法

针对一个带有有限比特反馈信道的多天线系统，本项目将解决此系统设计中的两个最基本的问题，即如何选择无线信道的有限比特信息和如何利用这有限比特信息进行编码，使得整个系统的误码率达到极小。为此，首先把问题转化为一个优化问题。其次，基于对这一优化问题的理论分析，把以上两个问题转化为以下几个子问题：1、如何把所有信道矩阵所组成空间划分为有限个子区域；2、找到预编码的设计准则；3、找到码的设计准则；4、根据其准则，找到预编码和码的设计方法。最后，为了解决这些问题，我们将借助于Lloyd算法。.本项目的创新点在于，第一，以减少系统的误码率为设计目标是新的。尽管已有工作也以此为目标，但都建立在特殊的星座上或非ML解码方式。而本项目是建立在最一般的情况下，并且采用ML解码器。第二，我们发现系统的设计应有两部分组成：一是预编码的设计，二是码的设计。而现存的结果都只考虑预编码的设计。

对于一个带有反馈信道的多天线系统，本项目的主要研究内容是如何设计预编码使得整个系统的性能得到提高。具体地说就是找出预编码的设计准则和设计方法，使得整个系统的误码率能够降低到最低。. 对于以上研究内容，项目组成员取得了以下研究成果：首先，为了能够更好地理解与掌握带有反馈的多天线系统，对于不带反馈信道的多天线系统中空时码的设计做了全面的总结；其次，从理论上研究清楚带有理想的反馈信道的多天线系统中最优预编码的设计准则；第三，基于降低系统的误码率为目标，提出最优预编码的设计准则与构造方法；第四，基于所提出的设计准则与构造方法，提出实际可行的预编码构造方法与构造实例；第五，对于一个带有正交空时码的有限反馈系统，提出了分层式的预编码构造方法，减少了构造码的复杂度，基于分层式码的特点，提出了快速解码的方法。而且首次提出了非酉矩阵的预编码，大大提高了所研究的系统的性能；第六，提出了具有快速编码方法的预编码；第七，项目组成员还利用以上的研究方法，扩展了其研究领域，取得了以下成果：1、 把上述预编码的设计方法应用于带有极化天线的多天线；2、 把上述预编码的设计方法应用于中继网络；3、把预编码设计方法应用于MISO干扰信道。4、认知无线电是近来研究的热点之一，而其中的频谱检测是其重点的研究内容之一。我们对多天线系统中的频谱检测也进行了研究。在充分利用多天线的优势的基础之上提出了新的、有效的检测方法。