代延梅，吴 苏

(南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003)

MIMO中继下行通信系统中的多目标优化设计

代延梅，吴 苏

(南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003)

针对通信系统中系统功率消耗和接收信号均方误差(MSE)存在冲突关系，无法同时达到性能最优的情况，采用多目标优化(MOO)框架联合优化系统功率消耗和接收信号MSE。文中考虑两跳的多入多出(MIMO)放大转发(AF)中继下行通信系统。联合优化形成的多目标优化问题是非凸且难以直接求解的，为此，提出一种基于帕累托最优策略的资源分配方法，该方法采用加权切比雪夫法，并引入中继预编码矩阵的一般结构和Schur补引理将优化问题转化为SDP问题。仿真结果验证了所提出方法的有效性，表明其具有更好的性能，同时也给出了系统功耗和MSE性能之间的帕累托最优边界。

多入多出(MIMO)；多目标优化(MOO)；放大转发中继；最小化均方误差(MMSE)

近年来，多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术因为能够大大增加系统的分集增益和复用增益而得到了广泛的应用[1]。而协作通信在扩大系统覆盖范围和提高系统容量中发挥了巨大的作用，在中继的三种转发方式中，放大转发(Amplify-Forward, AF)中继由于其简单的处理方式和较短的处理时延而具有更大的发展潜力[2-3]。

联合MIMO和AF中继能够获得两种技术的优点，且已经在许多文献中有了研究[4-8]。在文献[4-7]中，作者旨在系统功率消耗的约束下最小化接收端估计信号与原始信号之间的MSE。与此相反，文献[8]研究在源端和中继端消耗的总功率的约束下，对接收端估计信号的MSE进行优化设计。……