Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bộ Giải Mã và Biên Soạn Chung cho Hệ Thống MIMO Relay Hai Bước trong Các Kênh Rải Trễ
Tóm tắt
Nghiên cứu này phân tích các hệ thống relay dual-hop MIMO trong các kênh rải trễ. Kênh rải trễ được gây ra bởi hiện tượng đa đường trong quá trình truyền sóng vô tuyến là một nguyên nhân chính gây ra nhiễu giữa các ký hiệu (ISI), làm gia tăng tỷ lệ lỗi bit (BER) đáng kể khi thời gian trễ đủ lớn. Để giải quyết vấn đề này, một bộ giải mã và bộ biên soạn tuyến tính được thiết kế sử dụng tiêu chí bình phương trung bình tối thiểu không trọng số (MMSE) cho hệ thống trong hai sơ đồ được đề xuất. Relay trong Sơ đồ 1 không có bộ biên soạn và bộ giải mã, trong khi đó Sơ đồ 2 có cả hai bộ. Hiệu suất hệ thống được đánh giá trong cả điều kiện thông tin trạng thái kênh (CSI) hoàn hảo và không hoàn hảo. Với CSI hoàn hảo, hệ thống được phân tích dưới ảnh hưởng của các tham số như bậc điều biến, kích thước khối dữ liệu và số lượng độ trễ để tạo cơ sở cho việc lựa chọn các giá trị của chúng. Với CSI không hoàn hảo, các yếu tố bao gồm hệ số tương quan và phương sai lỗi ước lượng được xem xét để đánh giá ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng BER của Sơ đồ 1 tốt hơn với CSI hoàn hảo nhưng nhạy cảm hơn với lỗi CSI so với Sơ đồ 2. Sơ đồ nào phù hợp cho một hệ thống thực tiễn phụ thuộc vào sự cân nhắc giữa độ phức tạp của hệ thống và độ chính xác của ước lượng kênh.
Từ khóa
#MIMO #relay #dual-hop #rải trễ #kênh #thông tin trạng thái kênhTài liệu tham khảo
Kaur, H., Khosla, M., & Sarin, R. K. (2018). Channel estimation in a MIMO relay system: Challenges & approaches. The 2nd international conference on inventive systems and control. https://doi.org/10.1109/ICISC.2018.8399065.
Ubaidulla, P., & Chockalingam, A. (2011). Relay precoder optimization in MIMO-relay networks with imperfect CSI. IEEE Transactions on Signal Processing, 59(11), 5473–5484.
Mo, R., Chew, Y. H., & Yuen, C. (2012). Information rate and relay precoder design for amplify-and-forward MIMO relay networks with imperfect channel state information. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 61(9), 3958–3968.
Lee, N., Park, H., & Chun, J. (2008). Linear precoder and decoder design for two-way AF MIMO relaying system. IEEE vehicular technology conference. https://doi.org/10.1109/VETECS.2008.258
Jayasinghe, L. K. S., Rajatheva, N., & Latva-aho, M. (2012). Joint pre-coder and decoder design for physical layer network coding based MIMO two-way relay system. IEEE international conference on communications. https://doi.org/10.1109/ICC.2012.6364770
Tseng, F.-S., & Wu, W.-R. (2010). Linear MMSE transceiver design in amplify-and-forward MIMO relay systems. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 59(2), 754–765.
Toding, A. (2019). Minimum MSE criteria design of amplify-and-forward MIMO relay wireless communication system. Journal of Advanced Research in Dynamical & Control Systems, 11(07), 644–649.
Arslan, H., & Yücek, T. (2003). Delay spread estimation for wireless communication systems. The 8th IEEE symposium on computers and communications. https://doi.org/10.1109/ISCC.2003.1214135.
Pahlavan, K., & Levesque, A. H. (2005). Characterization of radio propagation. Wireless information networks (pp. 55–64). New Jersey: Wiley.
Sampath, H., Stoica, P., & Paulraj, A. (2001). Generalized linear precoder and decoder design for MIMO channels using the weighted MMSE criterion. IEEE Transactions on Communications, 49(12), 2198–2206.
Mo, R., Chew, Y. H., & Yuen, C. (2011). Relay precoder designs for amplify-and-forward MIMO relay networks with imperfect channel state information. The 73rd IEEE vehicular technology conference. https://doi.org/10.1109/VETECS.2011.5956488.
Liang, X., Ding, Z., & Xiao, C. (2012). On linear precoding of non-regenerative MIMO relays for QAM inputs. IEEE international conference on communications. https://doi.org/10.1109/ICC.2012.6364642
Huang, Y., Yang, L., Bengtsson, M., & Ottersten, B. (2010). A limited feedback joint precoding for amplify-and-forward relaying. IEEE Transactions on Signal Processing, 58(3), 1347–1357.
Rong, Y., & Hua, Y. (2009). Optimality of diagonalization of multi-hop MIMO relays. IEEE Transactions on Wireless Communications, 8(12), 6068–6077.
Zhang, Y., Li, J., Pang, L., & Ding, Z. (2011). On precoder design for amplify-and-forward MIMO relay systems. IEEE vehicular technology conference. https://doi.org/10.1109/VETECF.2011.6092954
Benkhelifa, F., & Alouini, M.-S. (2017). Precoding design of MIMO amplify-and-forward communication system with an energy harvesting relay and possibly imperfect CSI. IEEE Access. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2016.2646387
Danaee, A., & Bahrami, H. R. (2011). Precoder and decoder design for SNR maximization in amplify-and-forward (AF) MIMO relay systems. IEEE vehicular technology conference. https://doi.org/10.1109/VETECF.2011.6093265
Zhang, J., Bao, W., Zhang, P., & Wang, Q. (2012). Joint source-relay precoder and decoder designs for amplify-and-forward MIMO relay system with imperfect channel state information. IEEE vehicular technology conference. https://doi.org/10.1109/VTCFall.2012.6398988
Singh, K., Ku, M.-L., & Lin, J.-C. (2013). A two-dimensional MMSE equalizer for MIMO relay networks in multipath fading channels. IEEE wireless communications and networking conference. https://doi.org/10.1109/WCNC.2013.6555081
Ying, K., Qian, H., Baxley, R. J., & Yao, S. (2015). Joint optimization of precoder and equalizer in MIMO VLC systems. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 33(9), 1949–1958. https://doi.org/10.1109/JSAC.2015.2432515
Rottenberg, F., Mestre, X., Horlin, F., & Louveaux, J. (2017). Single-tap precoders and decoders for multiuser MIMO FBMC-OQAM under strong channel frequency selectivity. IEEE Transactions on Signal Processing, 65(3), 587–600. https://doi.org/10.1109/TSP.2016.2621722
Castanheira, D., Teodoro, S., Simões, R., Silva, A., & Gameiro, A. (2019). Multi-user linear equalizer and precoder scheme for hybrid sub-connected wideband systems. Electronics. https://doi.org/10.3390/electronics8040436
Doanh, B. Q., Quan, D. T., Hiep, P. T., & Hieu, T. C. (2019). A combining design of precoder and equalizer based on shared redundancy to improve performance of ISI MIMO systems. Wireless Networks, 25, 2741–2750.
Doanh, B. Q., Quan, D. T., Hiep, P. T., & Hieu, T. C. (2019). An efficient design of precoding and equalization to reduce BER of multi-path MIMO channels. The 3rd international conference on recent advances in signal processing, telecommunications & computing (SigTelCom). https://doi.org/10.1109/SIGTELCOM.2019.8696166.
Doanh, B. Q., Hiep, P. T., & Hieu, T. C. (2019). Impact of imperfect CSI on Capacity of ISI MIMO systems based on joint precoding and equalization designs. The 19th international symposium on communications and information technologies (ISCIT). https://doi.org/10.1109/ISCIT.2019.8905137.
Doanh, B. Q., Hieu, T. C., Nam, T. S., Anh, P. T. P., & Hiep, P. T. (2020). Performance analysis of joint precoding and equalization design with shared redundancy for imperfect CSI MIMO systems. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, 5(3), 142–149.
Xing, C., Ma, S., & Wu, Y.-C. (2010). Robust joint design of linear relay precoder and destination equalizer for dual-hop amplify-and-forward MIMO relay systems. IEEE Transactions on Signal Processing, 58(4), 2273–2283.
Athaudage, C. R. N., & Jayalath, A. D. S. (2004). Delay-spread estimation using cyclic-prefix in wireless OFDM systems. IEE proceedings-communications. https://doi.org/10.1049/ip-com:20040551
Krivochiza, J., Merlano-Duncan, J. C., Chatzinotas, S. & Ottersten, B. (2019 ). M-QAM modulation symbol-level precoding for power minimization: Closed-form solution. The 16th international symposium on wireless communication systems (ISWCS). https://doi.org/10.1109/ISWCS.2019.8877286.
Musavian, L., Nakhai, M. R., Dohler, M., & Aghvami, A. H. (2007). Effect of channel uncertainty on the mutual information of MIMO fading channels. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 56(5), 2798–2806.