多用戶MIMO下行鏈路的兩種傳輸預(yù)處理算法的優(yōu)化研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義物聯(lián)網(wǎng)、5G等應(yīng)用場(chǎng)景日趨普及，多用戶MIMO技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。多用戶MIMO可以在一個(gè)時(shí)間槽內(nèi)同時(shí)給多個(gè)用戶傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸效率。其中，下行鏈路是指天線發(fā)送到多個(gè)用戶的一個(gè)信道，是多用戶MIMO系統(tǒng)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)。在下行鏈路中，預(yù)處理算法可以將發(fā)送數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)之前預(yù)處理，使系統(tǒng)的信噪比得以提高，從而提高系統(tǒng)性能。經(jīng)典的下行鏈路預(yù)處理算法有最大比例傳輸算法（MRT）和最小均方誤差算法（MMSE），但是這些算法目前還會(huì)存在一些問(wèn)題，亟待優(yōu)化與改進(jìn)。因此，本文將結(jié)合多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路預(yù)處理問(wèn)題，探討如何優(yōu)化MRT和MMSE算法，并在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證算法改進(jìn)的效果，從而提高多用戶MIMO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)性能，具有較高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。二、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線1.研究?jī)?nèi)容（1）多用戶MIMO下行鏈路預(yù)處理算法優(yōu)化；（2）基于下行鏈路優(yōu)化的多用戶MIMO系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（3）多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路預(yù)處理優(yōu)化算法的仿真實(shí)驗(yàn)與性能測(cè)試。2.技術(shù)路線（1）多用戶MIMO系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及下行鏈路預(yù)處理算法研究；（2）優(yōu)化MRT算法以減少預(yù)處理所需的計(jì)算量；（3）優(yōu)化MMSE算法以提高系統(tǒng)性能；（4）設(shè)計(jì)基于多用戶MIMO下行鏈路預(yù)處理的系統(tǒng)原型；（5）仿真實(shí)驗(yàn)與性能測(cè)試，驗(yàn)證算法的性能改進(jìn)。三、研究預(yù)期成果本文將結(jié)合多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路預(yù)處理問(wèn)題，提出改進(jìn)的MRT和MMSE算法，在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證算法改進(jìn)的效果，從而提高多用戶MIMO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)性能。研究預(yù)期能夠得到以下幾個(gè)方面的成果：（1）改進(jìn)MRT算法，減少預(yù)處理所需的計(jì)算量；（2）優(yōu)化MMSE算法，提高系統(tǒng)性能；（3）設(shè)計(jì)基于下行鏈路預(yù)處理的多用戶MIMO系統(tǒng)；（4）通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和性能測(cè)試驗(yàn)證算法的性能改進(jìn)；（5）提升多用戶MIMO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)性能。四、研究實(shí)施計(jì)劃1.第1年（1）學(xué)習(xí)多用戶MIMO系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及下行鏈路預(yù)處理算法；（2）針對(duì)MRT算法進(jìn)行計(jì)算量?jī)?yōu)化，提高算法的執(zhí)行效率；（3）設(shè)計(jì)MRT算法的仿真實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行性能測(cè)試；（4）撰寫論文第1-2章節(jié)。2.第2年（1）針對(duì)MMSE算法進(jìn)行性能優(yōu)化，提高系統(tǒng)性能；（2）設(shè)計(jì)基于下行鏈路預(yù)處理的多用戶MIMO系統(tǒng)原型；（3）進(jìn)行系統(tǒng)性能測(cè)試，驗(yàn)證算法的優(yōu)化改進(jìn)效果；（4）撰寫論文第3-4章節(jié)。3.第3年（1）提出結(jié)合MRT與MMSE算法的多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路預(yù)處理算法；（2）進(jìn)行算法仿真實(shí)驗(yàn)，評(píng)估新算法的性能表現(xiàn)；（3）與現(xiàn)有算法進(jìn)行比較，分析新算法的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)；（4）撰寫論文第5-6章節(jié)，并進(jìn)行論文撰寫和總結(jié)。五、研究難點(diǎn)及解決措施研究難點(diǎn)：（1）MRT算法在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中計(jì)算量較大，如何減少計(jì)算量？（2）MMSE算法中的矩陣求逆計(jì)算也會(huì)十分耗時(shí)，如何提高算法的執(zhí)行效率？（3）新算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)過(guò)多次試錯(cuò)與優(yōu)化，成本較高。解決措施：（1）對(duì)MRT算法進(jìn)行優(yōu)化，采用逐步求逆（SIC）等方法來(lái)減少矩陣計(jì)算量；（2）對(duì)MMSE算