CSM方法下的大规模MIMO系统高效矩阵求逆方案

简介：
大规模多输入多输出（MIMO），也称为超大型MIMO系统，是5G时代极具吸引力的技术之一，在该技术框架下通信速率和功率效率较4G显著提升。基于线性前向技术设计的编码方法具有卓越的表现，其优势在于显著地超越了传统非线性技术。然而，大规模MIMO系统中采用的传统稀疏结构预编码方案（如正则归零强制策略）虽然在性能上接近最优值，但由于需要执行大尺寸矩阵求逆运算而导致计算复杂度显著增加。为了降低计算开销，在此研究中我们结合Cholesky矩阵分解与Sherman-Morrison迭代公式，并充分利用大规模MIMO系统的渐近正交特性及稀疏结构特点，提出了一种改进型的预编码策略。通过引入一种创新性的Cholesky/Sherman-Morrison联合优化框架，我们成功地将大规模MIMO系统的计算开销降低了一半以上。在系统性能评估方面，基于该新方案的逆矩阵求解算法在误码率（BER）和平均总和率等关键指标上均优于传统方法。