现有的多用户预编码可以分为线性和非线性预编码两类,两类预编码有各自的优点,线性预编码实现简单并且性能可观,非线性预编码实现稍显复杂但是性能要远优于线性预编码。与线性预编码相对应,非线性模代数(THP)预编码可以基于迫零准则设计也可以基于最小均方误差准则设计。
THP预编码算法是基于DPC编码的,相比之下,THP复杂度更低,并同时延续了DPC的诸多优点,由于采用了取模操作,因而属于一种非线性预编码方式。在MIMO系统中,THP能够近似达到系统容量上限,但是,其实现前提是能有效获取到CSI。在目前的THP算法中,主要基于ZF与MMSE准则设计。
下面针对THP的原理和实现展开详细描述,图1给出了多用户MIMO系统下的THP框图,较传统线性预编码而言,THP较为复杂。
从上面的分析可知,ZF-THP虽然能完全消除干扰,但受噪声影响较大,为降低噪声对接收信号产生的影响,下面介绍基于MMSE基准的THP预编码,此算法的原理是在功率约束条件下,最小化接收信号与发送向量的误差,尽可能平衡噪声的影响。
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