本文關(guān)鍵詞：噪聲增強(qiáng)子空間中大規(guī)模MIMO系統(tǒng)多用戶檢測算法研究

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【摘要】：大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)具有極高的頻譜利用率,已成為第五代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)大規(guī)模MIMO與多用戶MIMO結(jié)合應(yīng)用時(shí),一個(gè)多天線的基站同時(shí)與一定數(shù)量的用戶進(jìn)行通信,復(fù)用增益由所有用戶所共享。但由于用戶設(shè)備在上行傳輸時(shí)無法進(jìn)行聯(lián)合編碼,且基站接收時(shí)難于獲得準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息,因此上行多用戶檢測是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中一個(gè)亟待解決的問題。本文首先對大規(guī)模多用戶MIMO系統(tǒng)和常用的多用戶檢測算法進(jìn)行了介紹和總結(jié)。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,復(fù)雜度較小、可并行實(shí)施的算法更為適合,據(jù)此設(shè)計(jì)出一種適合于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于MMSE的特征向量空間信號檢測算法。首先對MMSE檢測算法的誤差進(jìn)行分析,利用該誤差表達(dá)式將噪聲向量投影到MMSE噪聲增強(qiáng)方向矩陣的正交向量空間,在此空間上進(jìn)行并行搜索來補(bǔ)償MMSE檢測誤差,并用檢測信號的對數(shù)似然方程值大小來評估補(bǔ)償誤差的準(zhǔn)確性。為減小基于MMSE的特征向量空間信號檢測算法復(fù)雜度使其更加適用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng),提出近似對數(shù)似然方程,從而可以通過計(jì)算固定次數(shù)的近似對數(shù)似然方程的取值較小的信號圖案來進(jìn)行信號檢測,該算法稱為噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法。通過這種方式,有效減小了中間過程的計(jì)算,從而減小了復(fù)雜度。同時(shí)為減小信道狀態(tài)信息不完全對檢測性能產(chǎn)生衰退的影響,利用信道誤差矩陣的二階統(tǒng)計(jì)量值對檢測算法進(jìn)行改進(jìn)使其能夠有效的減少信道狀態(tài)信息不完全對檢測性能造成的不利影響。仿真結(jié)果表明,噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法在多用戶MIMO系統(tǒng)的上行檢測中,可以獲得優(yōu)異的檢測性能。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,能夠使復(fù)雜度極大的降低。在信道狀態(tài)信息不準(zhǔn)確的情況下,噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法仍然能夠取得較好的檢測性能。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 多用戶檢測 并行搜索檢測 噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法 非完全信道狀態(tài)信息
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.2 大規(guī)模M IM O系統(tǒng)中檢測算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中多用戶檢測算法研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 MIMO系統(tǒng)中非理性信道信息情況下檢測算法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第2章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型及其檢測算法17-28
• 2.1 M IM O信道衰落17-18
• 2.2 M IM O信道統(tǒng)計(jì)模型18-19
• 2.2.1 瑞利衰落信道18-19
• 2.2.2 萊斯衰落信道19
• 2.3 MU -M IM O系統(tǒng)模型19-21
• 2.4 常用檢測算法21-24
• 2.4.1 最大似然信號檢測21
• 2.4.2 迫零檢測算法與匹配濾波器檢測算法21-22
• 2.4.3 最小均方誤差檢測算法22-23
• 2.4.4 最小均方誤差串行干擾消除檢測算法23-24
• 2.5 大規(guī)模M IMO系統(tǒng)的特點(diǎn)及帶來的新的研究方向24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 基于MMSE噪聲增強(qiáng)特征向量空間的多用戶信號檢測28-38
• 3.1 MMSE信號檢測算法的誤差分析28-30
• 3.1.1 誤差理論分析28-29
• 3.1.2 MMSE錯(cuò)誤符號數(shù)分析29-30
• 3.2 特征向量空間信號檢測算法30-34
• 3.2.1 算法的推導(dǎo)30-32
• 3.2.2 本文算法的實(shí)施過程中的特點(diǎn)32-34
• 3.3 仿真結(jié)果34-36
• 3.3.1 仿真條件34-35
• 3.3.2 誤比特率性能分析35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法及在非完全信道信息條件下的改進(jìn)算法38-49
• 4.1 噪聲增強(qiáng)子空間搜索檢測算法38-44
• 4.1.1 減小復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)方法38-40
• 4.1.2 仿真結(jié)果40-44
• 4.2 在非完全信道信息條件下算法的適應(yīng)情況44-48
• 4.2.1 非完全信道信息條件下改進(jìn)算法44-45
• 4.2.2 仿真結(jié)果45-48
• 4.3 本章小節(jié)48-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果54-56
• 致謝56

【相似文獻(xiàn)】

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