29、全双工MIMO中继与OFDM信号PAPR降低技术研究

全双工MIMO中继与OFDM信号PAPR降低技术研究

在无线通信领域，全双工MIMO中继技术和OFDM信号PAPR降低技术是两个重要的研究方向。全双工MIMO中继技术能够提高网络吞吐量，但存在环路干扰问题；而OFDM技术虽然具有高数据传输速率和抗选择性衰落的优势，但其信号的高峰均功率比（PAPR）会导致功率放大器的非线性失真。本文将深入探讨这两种技术的相关问题及解决方案。

全双工MIMO中继环路干扰消除

1. 背景与问题提出

无线通信中，中继技术可对抗阴影效应、扩展网络覆盖范围和提高吞吐量。传统半双工中继需两个正交信道进行收发，存在频谱效率损失。全双工中继虽能同时收发，但会产生环路干扰，严重影响中继性能。常见的环路干扰抑制方法存在未充分利用MIMO中继空间域的问题，如基于奇异值分解（SVD）的方案未考虑期望信号，导致性能下降。

2. 系统模型

考虑一个包含源节点、目的节点和全双工MIMO中继的系统。源节点和目的节点分别配备 $N_S$ 和 $N_D$ 根天线，中继有 $M_R$ 根接收天线和 $N_R$ 根发射天线。源 - 中继和中继 - 目的节点的信道矩阵分别为 $H_1$ 和 $H_2$，中继环路干扰矩阵为 $H_0$。

中继和目的节点的接收信号可建模为：
- 中继接收信号：$y_R = H_1x_S + H_0x_R + n_R$
- 目的节点接收信号：$y_D = H_2x_R + n_D$

其中，$x_S$ 和 $x_R$ 分别是源节点和中继的发送信号向量，$n_R$ 和 $n_D$ 是复高斯噪声。中继使用接收权重向量 $u_R$ 和发送权重向量 $v_R$ 来消