肖爱民，李 辉，戴旭初

（中国科学技术大学 电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230027）

0 引言

多用户MIMO下行链路中，基站同时同频向多个用户发送数据，由于用户间没有协作，为了优化系统性能，通常在基站对发送信号进行预编码[1-3]。对于每个用户都是单天线的多用户MIMO系统，一种简单的线性预编码方法是信道反转[4]，这是一种迫零方法，将用户间的干扰完全消除。由于噪声的影响，信道反转方法在低信噪比时性能较差，考虑噪声的方法如规则化信道反转[4]和基于拥塞的算法[5-6]等。

对于用户配有多根天线的情况，一种经典的迫零方法是块对角化[7]，利用信道的零空间将用户间干扰完全消除，采用注水功率分配可以进一步提高和速率。与迫零方法不同，基于最小均方误差的预编码方法[8]考虑了噪声的影响，较迫零方法有更好的性能且没有天线数限制。RBD方法[9]是一种用户多天线情况下的最小均方误差方法，其性能优于块对角化方法但运算复杂度较高。基于扩展矩阵(EM，Extended Matrix)的EM-RBD方法[10]降低了RBD方法的运算复杂度。利用RBD方法的预编码矩阵所具有的内在结构，提出了一种广义规则化信道反转方法(GRCI，Generalized Regularized Channel Inversion)，其预编码矩阵结构为信道的规则化伪逆乘上一个块对角矩阵。理论分析和仿真表明，GRCI方法获得了与RBD方法相同的和速率性能，同时大幅度降低了预编码矩阵的运算复杂度。

1 系统模型

考虑一个基站向 K个独立的用户同时传输数据的多用户MIMO下行链路，如图1所示。该系统中，基站配有 NT根发送天线，所有用户总的接收天线数为 NR，其中用户i配有 Ni根接收天线。……