（通信与信息系统专业论文）无线通信mimo和自适应阵列系统的波束形成及性能.pdf

上海交通大学博士学位论文 摘要 随着无线通信技术的发展，天线阵列通信技术已成为新一代无线通信系统 的关键技术。多天线通信系统包括一端使用天线阵列的自适应阵列系统和近年 来发展的发射和接收机侧都使用火线阵列的多输入多输出( m 1 m o ) 系统。波 束形成设计是天线阵列通信系统空时信号处理的重要研究内容之。自适应阵 列系统常规波束形成技术的研究已比较厂泛，但仍存在很多问题，特别是算法 复杂度的降低与性能提高，与其它技术的融合，以及结合实际通信环境的应用 研究等。而关于推广的m i m o 系统联合发射和接收波束形成f 或称为发劓机线 性顸编码与接收合并1 设计，假设完美信道状态信息( c s i ) 条件f 的研究已比 较广泛，但更实际通信环境下的性能分析和鲁棒设计研究还1 i 多。困此，本文 围绕提高自适应阵列波束形成算法的性能与复杂度比，结合实际系统的应用研 究，以及不完美c s l 条件下的m i m o 系统发射和接收波束形成的性能分析和 鲁棒设计而展开，在回顾已有研究的基础之e ，提出新的波束形成技术和算法， 或者在原有方法的基础卜加以改进，降低算法的计算复杂度和提高性能，以及 理论性能分析和鲁棒设计等。分别提出了适用于宽带码分多址( w c d m a ) 系 统的最小化误码率解扩重扩波束形成方法( m b e r - d r b ) 和最大化信干噪比波 束形成，义特征值问题( g e ) 的改进线性广义拉格朗口乘于自适应算法 ( m s i n r m l g l m ) ；一种用于正交频分多路复用( o f d m ) 自适应阵列接收、 有更高性能与复杂度比的增强子载波分组波束形成方案( e s c g - b f ) ；假设接 收机信道估计错误、c s i 量化误差和反馈延迟的闭环m i m o 系统联台发射和接 收波束形成系统性能分析和鲁棒设计，以及m b e r 优化发射功率分配的 l a m b e r tw 函数求解方法。 第2 章简单介绍了多天线信道和信号模型，及o f d m 传输技术在频率选择 性多天线无线通信环境中的应用。并简要介绍了多天线系统优化线性接收，以 及m i m o 系统应用c s i 的发剁和接收系统设计等。 第3 章结合3 g 空中接口标准w c d m a 实际应用环境讨论了最小化误码_ = 孳 ( m b e r ) 接收波束形成技术和最大化信干噪比( m s i n r ) 波束形成的自适应 算法。经典的波束形成技术大多都是优化系统均方误差( m s e ) 、信干噪比 ( s i n r ) 或信噪比( s n r ) 等。误码率( b e r ) 是通信系统设计的一项重要性 摘要 能测度，结合3 g 守中接口标准w c d m a 系统，本文讨论了基于最小化误比特 率准则的接收波束形成技术，提出了m b e r 解扩重扩波束形成方法 ( m b e r - d r b ) ，通过直接优化系统误码率以确定波束形成加权系数。利片j 基于 样本的k e r n e l 概率密度函数估计设计j ，权向量自适应更新算法，并借助解扩重 扩技术提供算法所需的参考信号。空问合并后，用r a k e 接收进行时域多径 信号合并。其次，为了提高m s i n r 波束形成自适应算法的性能与计算复杂度 比，本文提出了。种改进线性广义拉格朗日乘子算法( m s i n r m l g l m ) 。广 义特征值a j 毗表示成期望信号和干扰噪声信号协方差矩阵特征值的函数，改进 算法利用了期望和t 扰噪声信号的长期和瞬时信号分量，用线性迭代的方式搜 索最大广义特征值，并利用最陡下降法更新波束形成权向量。最后，提 【i m b e r d r b 平um s l n r m l g l m 被应用于w c d m a 无线通信环境【：行阵列接 收信号处理。数值模拟结果显永，提出m b e r d r b 波束形成获得了较基于其 它准则波束形成技术更好的b e r 性能，且具有比较平稳的算法收敛性能；与 m s i n r 波束形成的其它算法相比，提出的m l g l m 算法获得了更高的系统性 能与计算复杂度比和更好的阵列n 向应性能，并且提高了算法的收敛速率。 为了提高o f d m 自适应阵列接收频域波束形成处理的性能和计算复杂度 比，第4 章提出_ r 种新的增强子载波分组波束形成技术( e s c g b f ) 。新方 案不同于已存存全自适应波束形成( f a b f ) 或子载波分组波束形成( s c g b f ) 的是：在予载波分组波束形成信号处理后，级联了波束形成后信道估计和均衡 处理。与了载波分组波束形成和全自适应波束形成技术相比，提出e s c g b f 通过减少子载波分组数目以大幅降低计算复杂度，以增加低复杂度的波束形成 后均衡处理来维持或提高性能，取得了系统性能与计算复杂度比的提高。并且， 在频率选择性信道通信环境f ，提出e s c g - b f 比s c g b f 具有更鲁棒的性能。 最后，提出e s c g b f 被应片；j 于o f d m 无线局域网( w l a n ) 通信环境，各种 无线信道环境下的数值模拟结果验证了e s c g - b f 的性能提高。 第5 章- 丰要研究了闭环m i m o 系统中，线性发射和接收波束形成设训的优 化功率分配和i i 完美c s i 对系统性能影响的理论分析。m | m o 线性发射和接收 波束形成系统叶1 ，基丁系统容量、m m s e 、m s i n r 等准则的优化功率分配问 题可以运用拉格朗日乘子技术和k k t 条件获得优化功率分配的闭式解，但基 于最小化b e r ( m b e r ) 准则的优化发射功率分配策略由于包含复杂的q 函数 上海交通大学博士学位论文 而没有简单的闭式解。这类优化问题可以采用通片j 的算法求解，如内点法；或 利用q 函数的契尔诺夫( c h e r n o f f ) 上边界，获得近似优化功率分配，称为q 函 数契尔诺夫功率分配。因此，本文提出丁一种利用l a m b e r tw 函数的求解方法 一l a m b e r t w 函数功率分配。基于m b e r 准则的优化功率分配问题的优化解町 以用l a m b e r tw 函数的主分支函数表示，从而转化为求解关于w 函数的问题， 而w 函数的求解已具有简单的优化算法。接f 来，本文重点分析了信道估计 错误、量化噪声和反馈延迟导致的不完美c s i r 和c s i t 对闭环m i m o 发射和 接收波束形成系统的性能影响。给定接收信道估计误差和量化噪声的二阶统计 量，以及c s i 反馈延迟模型，利用发射和接收波束形成权向量分别与真实信道 右和左奇异向量之间的互相关系数，本文首先给出了不完美c s i 条件下的发射 和接收波束形成增益损失、子信道问干扰和子信道信干噪比( s i n r ) 的分析 表达式；并用矩阵扰动理论分析u ，一i 完美c s i 对互相关系数的影响和相互关 系。分析表明，系统性能除与c s i 误差有关外，还与信道奇异值的分布相关。 根据闭环m i m o 系统线性发射和接收波束形成联合设计框架，以及不完美 c s l 条件下的性能分析，第6 章研究了信道估计错误、量化误差和反馈延迟导 致不完美c s i 条件下的线性发射和接收波束形成系统的随机鲁棒设计问题。假 设已知m m s e 信道估计误差和c s i 量化噪声的方差，给定c s i 反馈延迟导致 的c s i t 和c s i r 相关模型，本文首先给出了每个子信道上的甲均条什均方误 差( m s e ) 、平均条件信干噪比( s i n r ) 和平均条件误码率( b e r ) 的表示式。 然后根据最小化子信道均方误差和准则( m s m s e ) 和最小化误码率和准则 ( m s b e r ) ，给出了平均发射功率约束系统的随机鲁棒发射波束形成矩阵优化 设计，并分别用修改注水算法和l a m b e r tw 函数求解约束优化问题，分别得到 优化发射功率分配的闭式解。然后，本文将提出方法扩展应用于多载波m i m o ( m i m o o f d m ) 系统，并提出了全局子信道选择发送策略，发射机能根据信 道频率选择性衰落的变化而适当调整发射符号的子载波和子信道，进一一步增强 系统的鲁棒性能。 本文第7 章是全文总结雨i 结论，并对进一步工作提出了建议。 关键字：m i m o ，自适应阵列，正交频分多路复用，波束形成，信道状态信息 随机鲁棒设计 1 1 1 上海交通大学博j - 学位论文 a b s t r a c t w i t hd e v e l o p m e n to fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y ，c o m m u n i c a t i o n s w i t ha n t e n n a sa r r a yh a v eb e c o m et h ek e yt e c h n o l o g yf o rt h en e x tg e n e r a t i o n w ir e l e s s c o m m u n i c a t i o n s m u l t i p l ea n t e n n a ss y s t e m si n c l u d ea d a p t i v ea n t e n n a s a r r a yt h a to n es i d e u t i l i z e sa n t e n n a sa r r a ya n dr e c e n t l yd e v e l o p e dm u l t i p l e i n p u t m u l t i p l e o u t p u t ( m i m o ) s y s t e m st h a th a v em u l t i p l ea n t e n n a sa tb o t ht r a n s m i t t e r a n dr e c e i v e r b e a m f o r m i n gi so n eo ft h ei m p o r t a n tr e s e a r c ht o p i c si n m u l t i p l e a n t e n n a sa r r a ys y s t e m s a l t h o u g ht h eb e a m f o r m i n go na d a p t i v ea r r a ys y s t e m sh a s b e e ns t u d i e de x t e n s i v e l y ，m a n yp r o b l e m sa r ea w a i t i n gs o l u t i o n s ，e s p e c i a l l yi n l o w e r i n gc o m p l e x i t ya n di m p r o v i n gs y s t e mp e r f o r m a n c e so fa d a p t i v ea l g o r i t h m s f o rb e a m f o r m e r ，a n dr e s e a r c h e so n b e a m f o r m i n gi n t e g r a t e dw i t ho t h e r c o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u e s s u p p o s i n gp e r f e c tc h a n n e ls t a t ei n f o r m a t i o n ( c s oa t b o t hr e c e i v e ra n dt r a n s m i t t e rs i d e s ，r e s e a r c h e so nj o i n td e s i g no ft r a n s m i t r e c e i v e i i n e a rb e a m f o r m i n g ( c o m m o n l yt e r m e d c o m b i n i n g a tt h er e c e i v e r ) h a v eb e e n p e r f o r m a n c ea n a l y s i sa n dr o b u s td e s i g n l i n e a r p r e c o d i n ga tt h et r a n s m i t t e ra n d s t u d i e d ，b u tt h e r eh a sf e ws t u d i e so n nr e a l i s t i cc o m m u n i c a t i o ne n v i r o n l n e n t s t h e r e f o r e ，t h i sd i s s e r t a t i o nf o c u s e s o n i m p r o v i n gp e r f o r m a n c e st oc o m p l e x i t y r a t i oo fb e a m f o r m i n ga l g o r i t h m sf o ra d a p t i v ea r r a ys y s t e m s ，e f f i c l e n ta p p l i c a t i o n t or e a l i s t i cc o m m u n i c a t i o ne n v i r o n m e n t s ，a n dt h e o r e t i c a lp e r f o r m a n c ea n a l y s i s a n d r o b u s td e s i g nf o rt r a n s m i t r e c e i v el i n e a rb e a m f o r m i n gs y s t e m si nr e a l i s t i c c o m m u n i c a t i o ne n v i r o n m e n t s a f t e ra ne x t e n s i v eo v e r v i e wo n e x i s t i n g b e a m f o r m i n gd e s i g n sf o rm i m os y s t e m sa n da d a p t i v ea r r a y ，t h ed i s s e r t a t i o n p r o p o s e s s o m en o v e l b e a m f o r m i n gd e s i g n s ，m o d i f i e da l g o r i t h m s t ol o w e r c o m p u t i n gl o a da n di m p r o v ep e r f o r m a n c e s ，t h e o r e t i c a lp e r f o r m a n c ea n a l y s isa n d r o b u s td e s i g n ，e t c t h ef o l l o w i n gs t u d i e sh a v eb e e nc o n f i r m e d ：m i n i m i z i n gb i t e r r o rr a t ed e s p r e a da n dr e s p r e a db e a m f o r m i n g ( m b e r - d r b ) f o rw i d e b a n dc o d e d i v i s i o n m u l t i p l ea c c e s s ( w c d m a ) s y s t e m sa n d am o d i f i e di i n e a rg e n e r a l i z e d l a g r a n g em u l t i p l i e rb e a m f o r m i n ga l g o r i t h m f o rm s i n rb a s e db e a m f o r m i n g ( m s i n r m l g l m ) ，a n e n h a n c e ds u b c a r r i e r s g r o u p i n gb e a m f o r m i n gs c h e m e ( e s c g b f ) w i t hi m p r o v e dp e r f o r m a n c e st oc o m p l e x i t yr a t i of o ro f d ma d a p t i v e v 摘要 a r r a ys y s t e m s ，t h e o r e t i c a lp e r f o r m a n c ea n a l y s i sa n dr o b u s td e s i g nf o rmi m o t r a n s m i t - r e c e i v eb e a m f r o m i n gs y s t e m sb ya s s u m i n gu n p e r f e c tc s i ta n dc s i r a r o s eb yc h a n n e le s t i m a t i o ne r r o r , q u a n t i z a t i o ne r r o ra n dcs if e e d b a c kd e l a y ，a n d l a m b e r twf u n c t i o ns o l u t i o nt om b e rb a s e do p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o np r o b l e m c h a p t e r2g i v e sab r i e fi n t r o d u c t i o na b o u tm u l t i p l ea n t e n n aw i r e l e s sc h a n n e l a n d s i g n a lm o d e l ，o f d mi n c o m m u n i c a t i o ns y s t e m sw i t hm u l t i p l ea n t e n n a s ， o p t i m a lr e c e i v e ra n dd e s i g n sw i t hc s if o rm i m o c h a n n e l s c h a p t e r3d i s c u s s e sm i n i m i z i n gb i te r r o rr a t e ( m b e r ) b a s e db e a m f o r m i n g d e s i g na n da d a p t i v ea l g o r i t h mf o rm a x i m i z i n gs i g n a lt oi n t e r f e r i n gp l u sn o i s er a t i o ( m s i n r ) b a s e db e a m f o r m i n gd e s i g nb yi n t e g r a t i n g w i t hw c d m as y s t e m c l a s s i c a lb e a m f o r m i n gd e s i g n sa r em o s t l yb a s e do nm i n i m i z i n gm e a ns q u a r ee r r o r ( m m s e ) ，m s i n ra n dm a x i m i z i n gs i g n a lt on o i s e ( m s n r ) c r i t e r i o n ，b u tt h e d i s s e r t a t i o nd i s c u s s e sb e a m f o r m i n gd e s i g nb a s e do nm b e rc r i t e r i o nb yd i r e c t l y o p t i m i z i n gb i te r r o rr a t e ( b e r ) o ft h ec o n s i d e r e ds y s t e m ，t h e np r e s e n t sm b e r d e s p r e a da n dr e s p r e a db e a m f o r m i n gm e t h o d ( m b e r - d r b ) a f t e rt h er e c e i v e d s i g n a l i s d e s p r e a d e d ，t r a n s m i t t i n gb i t sf o r d e s i r e du s e r a r ee s t i m a t e d ，t h e nt h e e s t i m a t e db i t sa r er e s p r e a d e dt oa t t a i nt h ee s t i m a t e dt r a n s m i ts i g n a l s t h eo p t i m a l b e a m f o r m i n gw e i g h tv e c t o rc a nb ec o m p u t e db ym i n i m i z i n gc o s tf u n c t i o n ，w h i c h i sf o r m e db ym b e rc r i t e r i o n n e x t ，w ea l s od i s c u s sa d a p t i v ea l g o r i t h m sf o r m s i n rb a s e db e a m f o r m i n gd e s i g n am o d i f i e dm s l n rb a s e dl i n e a rg e n e r a l i z e d l a g r a n g em u l t i p l i e rb e a m f o r m i n ga l g o r i t h m ( m s i n r m l g l m ) i sp r o p o s e d a f t e r t h eo b j e c t i v eg e n e r a l i z e de i g e n v a l u ep r o b l e mi se x p r e s s e db yt h ee i g e n v a l u e so f t h ec o v a r i a n c em a t r i x e so ft h ed e s i r e ds i g n a la n di n t e r f e r i n gp l u sn o i s es i g n a l v e c t o r , t h em o d i f i e da d a p t i v ep r o c e d u r ei sd e v e l o p e dt oi t e r a t i v e l ys e a r c hm a x i m a l g e n e r a l i z e de i g e n v a l u e ，a n dt h ew e i g h tv e c t o ri su p d a t e db yt h es t e e p e s td e s c e n t m e t h o d t h ep r o p o s e dm b e r - d r ba n dm s i n r m l g l ma r ea p p l i e dt ou p l i n k r e c e i v i n gs y s t e ma tb a s es t a t i o n o fw - c d m aa d a p t i v ea n t e n n a sa r r a ys y s t e m n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ss h o wt h a tt h ep r o p o s e dm b e r d r bc a no b t a i n1 0 w e rb e r a n db e t t e rc o n v e r g e n c e p e r f o r m a n c et h a nb e a m f o r m i n gd e s i g nb a s e do no t h e r o p t i m i z i n gc r i t e r i o n s c o m p a r e dw i t ho t h e ra d a p t i v ea l g o r i t h m sf o rm s i n r b a s e d v 1 - 上海交通大学博士学位论x b e a m f o r m i n gd e s i g n ，t h ep r o p o s e dm s i n r - m l g l mc a n a c h i e v e h i g h e r p e r f o r m a n c e st oc o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t yr a t i o ，f a s t e rc o n v e r g e n c er a t ea n d b e t t e ra r r a yr e s p o n s e s i no r d e rt oi m p r o v ep e r f o r m a n c et oc o m p u t i n gc o m p l e x i t yr a t i oo ff r e q n e n c y d o m a i nb e a m f o r m i n gd e s i g nf o ro f d ma d a p t i v ea r r a yr e c e i v i n gs y s t e m s ，c h a p t e r 4p r o p o s e san o v e le n h a n c e ds u b - c a r r i e r sg r o u p i n gb e a m f o r m i n g ( e s c g - b f ) t h e d i f f e r e n c eo ft h e p r e s e n t e dm e t h o d f r o mf u l l a d a p t i v eb e a m f o r m i n gm e t h o d ( f a b f ) a n ds u b c a r r i e r sg r o u p i n gb e a m f o r m i n ga r c h i t e c t u r e ( s c g b f ) i st h a t p o s t - b e a m f o r m i n gc h a n n e le s t i m a t i o na n de q u a l i z a t i o np r o c e s sa r ea d d e da f t e rt h e r e c e i v e d s i g n a l s a r ep r o c e s s e db yt h es u b c a r r i e r sg r o u p i n gb e a m f o r m e r t h e a d d e dp r o c e s si su t i l i z e dt ol o w e rc o m p u t i n gc o m p l e x i t ya n dm i t i g a t ep e r f o r m a n c e d e g r a d a t i o nt h a t a r i s e sf r o md i f f e r e n tc h a n n e l f a d i n g a c r o s ss u b c a r r i e r si n f r e q u e n c y - s e l e c t i v ef a d i n g e n v i r o n m e n t t h ep r o p o s e de s c g b fc a n l a r g e l y l o w e rn u m b e ro fs u b - c a r r i e rg r o u p s ，b u td o e s n ts a c r i f i c et h ep e r f o r m a n c e sa n d o b t a i n sh i g h e rp e r f o r m a n c et o c o m p l e x i t y r a t i ot h a nf a - b fa n ds c g b f 1 n a d d i t i o n ，i ta c h i e v e sr o b u s tt of r e q u e n c ys e l e c t i v i t yw i r e l e s sc h a n n e l s n u m e r i c a l s i m u l a t i o n ss h o wt h e i m p r o v e dp e r f o r m a n c e s o ft h e p r o p o s e d e s c g b fi n a p p l i c a t i o nt ow i r e l e s sl a n ( w l a n ) t h r o u g hv a r i o u sw i r e l e s sc h a n n e l s c h a p t e r5d i s c u s s e so p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o na n de f f e c to fu n p e r f e c tc s io n p e r f o r m a n c e so fm i m ol i n e a rt r a n s m i t r e c e i v eb e a m f o r m i n gs y s t e m s i nj o i n t d e s i g no ft r a n s m i t - r e c e i v eb e a m f o r m i n g ，o p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o np r o b l e mb a s e d o n c a p a c i t y ，m m s ea n d m s i n rc r i t e r i o n sc a no b t a i nc l o s e d s o l u t i o n s b y l a g r a n g em u l t i p l i e rm e t h o da n dk k tc o n d i t i o n s ，b u tp r o b l e mo fm b e rb a s e d o p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o nd o e sn o th a v eas i m p l ec l o s e d f o r ms o l u t i o n t h e r ea r e t w oe x i s t i n gm e t h o d s ：t h eg e n e r a lp u r p o s em e t h o d s ，a n dq - f u n c t i o nc h e r n o f f a p p r o x i m a t i v ep o w e ra l l o c a t i o n m e t h o d t h ed i s s e r t a t i o n p r o p o s e s an o v e l s o l u t i o nt om b e rb a s e do p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o nb yl a m b e r twf u n c t i o n w f u n c t i o np o w e ra l l o c a t i o n t h es o l u t i o nt om b e rb a s e do p t i m a lp o w e ra l l o c a t i o n c a nb eg i v e nb yt h ep r i n c i p a lb r a n c ho fl a m b e r twf u n c t i o n ，a n dt h eo p t i m i z i n g p o w e ra l l o c a t i o n c a nb eo b t a i n e db ys o l v i n gwf u n c t i o nw h i c hc a nb ee a s i l y v l i 摘要 s o l v e db ys o m ee f f i c i e n ta l g o r i t h m s n e x t ，t h ed i s s e r t a t i o ns t u d i e se f f e c to f u n p e r f e c tc s ira n dc s i to np e r f o r m a n c e so fc l o s e l o o pm i m os y s t e m sw i t h l i n e a rt r a n s m i t - r e c e i v eb e a m f o r m i n gd e s i g n s a s s u m i n gt h es e c o n do r d e rs t a t i s t i c s o fc h a n n e le s t i m a t i o ne r r o ra n dq u a n t i z a t i o ne r r o r ，a n df e e d b a c kd e l a ym o d e l ，w e g i v ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n to fe i g e n v e c t o r so fe s t i m a t e da n dr e a l i s t i cc h a n n e l s ， a n dt h e o r e t i c a l l y a n a l y z et r a n s m i ta n dr e c e i v ea r r a yg a i nl o s s e s ，s u b - c h a n n e l j n t e r f e r e n e ea n ds 1 n ri o s s t h e ne f f e c t so fc s ie r r o ro nc o r r e i a t i o nc o e f f i c i e n ta r e a n a l y z e db ym a t r i xp e r t u r b a t i o nt h e o r y a c c o r d i n gt oj o i n td e s i g nf r a m e w o r ko fi i n e a rt r a n s m i t r e c e i v eb e a m f o r m i n g f o rc o m m u n i c a t i o n st h r o u g hm t m oc h a n n e l sa n dt h et h e o r e t i c a la n a l y s i so nt h e e f f e c to fu n p e r f e c tc s io n i t ，c h a p t e r 6d i s c u s s e sr o b u s t d e s i g n o fl i n e a r t r a n s m i t r e c e i v eb e a m f o r m i n gu n d e ra s s u m p t i o no nu n p e r f e c tc s la r i s i n gf r o m c h a n n e le s t i m a t i o n e r r o r ，q u a n t i z a t i o n e r r o ra n df e e d b a c kd e l a yi nr e a l i s t i c c o r n m u n i c a t i o ne n v i r o n m e n t s g i v e nv a r i a n c e so fc h a n n e le s t i m a t i o ne r r o ra n d q u a n t i z a t i o ne r r o r ，c o r r e l a t i o nm o d e lo f c s l ta n dc s i td u et oc s if e e d b a c kd e l a y ， t h ed i s s e r t a t i o nd e r i v e se r g o d i cc o n d i t i o n a lm s e ，e r g o d i cc o n d i t i o n a ls i n ra n d e r g o d i cc o n d i t i o n a lb e ra te a c hs u b c h a n n e lu n d e rc o n d i t i o no fc s ie s t i m a t i o n ， t h e n ，b a s e do nm i n i m i z i n gt h es u mo fc o n d i t i o n a lm s e ( m 1 n m s e ) a n d c o n d i t i o n a lb e r ( m b e r ) a ta l lt h es u b - c h a n n e l s ，r o b u s td e s i g n so fl i n e a r t r a n s m i t - r e c e i v eb e a m f o r m i n ga r eo b t a i n e df o rs y s t e m sw i t hap o w e rc o n s t r a i n t t h eo p t i m i z i n gp r o b l e m sa r es o l v e db yt h em o d i f i e dw a t e r - f i l l i n ga l g o r i t h m sa n d l a m b e r twf u n c t i o n n e x t ，t h ep r o p o s e dr o b u s td e s i g n i se x t e n d e dt o m 1 m o - o f d ms y s t e m s g l o b a ls u b - c h a n n e l ss e l e c t i v et r a n s m i ta l g o r i t h mi s p r o p o s e dt oa d a p t i v e l ya d j u s tt h eu s e ds u b c h a n n e l si n a l lt h eg l o b a la v a i l a b l e s u b - c h a n n e l si nd y n a m i cr e a l i s t i cm i m oc h a n n e l s f i n a l l y ，c h a p t e r7s u m m a r i z e st h ed i s s e r t a t i o na n dg i v e ss o m es u g g e s t i o n s a b o u tf u t u r er e s e a r c ht o p i c s k e yw o r d s ：m i m os y s t e m ，a d a p t i v ea n t e n n a sa r r a y ，o f d m ，b e a m f o r m i n g c h a n n e ls t a t ei n f o r m a t i o n ( c s i ) ，r o b u s t v i l l 申请者 论文题口 答辩口期 担任职务 主席 委员 委员 上海交通大学学位论文答辩决议书 刘云辉 所在学科( 擎业) 无线通信m 1 m o 和白适应阵列系统的波束形成及性能 2 0 0 5 1 0 2