本文關(guān)鍵詞：Large MIMO通信系統(tǒng)中ⅡC檢測(cè)算法的研究與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 多輸入多輸出 接收分集 信號(hào)檢測(cè)算法 多階段 干擾消除檢測(cè)

【摘要】：新一代無線通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸可靠性提出了更高的要求,多輸入多輸出(MIMO, Multiple Input Multiple Output)作為其關(guān)鍵技術(shù)之一,可以有效對(duì)抗無線傳播過程中的多徑衰落,提供空間復(fù)用增益和空間分集增益,在不增加額外帶寬和發(fā)射功率的前提下達(dá)到較高的頻譜效率和信道容量。近年來,為更好地利用MIMO技術(shù)帶來的好處,引入了大規(guī)模多天線技術(shù),即Large MIMO技術(shù)。Large MIMO通信系統(tǒng)在收發(fā)兩端分別配置數(shù)十根至數(shù)百根的大規(guī)模天線陣列,提供了更大的空間維數(shù),即空間自由度增加,進(jìn)一步提高了信道容量和頻譜效率。然而,MIMO/Large MIMO通信系統(tǒng)性能的主要瓶頸是接收端的信號(hào)檢測(cè)算法。常規(guī)的信號(hào)檢測(cè)算法以最大似然(ML, Maximum Likelihood)檢測(cè)、線性檢測(cè)和非線性檢測(cè)為代表。ML檢測(cè)采用窮搜索方式,是誤比特率(BER, Bit Error Rate)性能最優(yōu)的檢測(cè)算法,但其復(fù)雜性很高；接近ML檢測(cè)BER性能的準(zhǔn)最優(yōu)球譯碼檢測(cè)算法的復(fù)雜性也很高：一些次優(yōu)的非線性檢測(cè)算法,如串行干擾消除等,復(fù)雜性也很高,可以適用于天線數(shù)較少的MIMO系統(tǒng),但不適用于天線數(shù)目較大的Large MIMO系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,復(fù)雜性較低的線性檢測(cè)算法的BER性能較差,不能滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)高傳輸可靠性的需求。基于最大比合并的迭代干擾消除(ⅡC, Iterative Interference Cancellation)算法采用并行干擾消除的方式,結(jié)合判決反饋,通過迭代過程,可以有效對(duì)抗誤碼擴(kuò)散問題,能夠充分利用接收分集,大大提高了MIMO通信系統(tǒng)的性能,其計(jì)算復(fù)雜性比較低,可適用于Large MIMO通信系統(tǒng)。部分判決(PD, Partial Decision)是不同于硬判決的一種符號(hào)判決,基于門限值分別確定判決統(tǒng)計(jì)量的同相分量和正交分量的可靠性,單獨(dú)判決,大大降低了誤判的概率。在本文中,鑒于IIC檢測(cè)算法的有效性和低復(fù)雜性,并結(jié)合部分判決方法,我們將其應(yīng)用到Large MIMO系統(tǒng)中。IIC檢測(cè)可以充分利用MIMO/Large MIMO系統(tǒng)提供的空域維數(shù),隨著天線數(shù)的增加,BER性能也趨于更好,表現(xiàn)為大維度效應(yīng)。PD方法的引入,有效減輕了干擾消除過程中的誤碼擴(kuò)散現(xiàn)象,使得可利用的接收分集增加,因此PD-ⅡC檢測(cè)算法在增加較少計(jì)算復(fù)雜性的前提下可以獲得更優(yōu)的BER性能。然而,IIC/PD-IIC檢測(cè)算法在高階調(diào)制的情況下性能還有待于進(jìn)一步改善�？紤]到IIC檢測(cè)對(duì)接收分集比較敏感,本文又提出了多階段迭代干擾消除(M-IIC)算法,通過設(shè)置多個(gè)檢測(cè)階段,逐階段逐層進(jìn)行迭代檢測(cè)。M-IIC檢測(cè)算法結(jié)合部分判決方法,在每個(gè)檢測(cè)階段只檢測(cè)可靠性大的層分量,并在當(dāng)前檢測(cè)階段結(jié)束后將已檢測(cè)層分量作為干擾從當(dāng)前接收信號(hào)中消除掉,使得原有MIMO系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為帶有額外接收分集的MIMO系統(tǒng)。因此,M-IIC檢測(cè)算法可利用的接收分集增加,BER性能得到進(jìn)一步改善,提高了MIMO/Large MIMO通信系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】：多輸入多輸出 接收分集 信號(hào)檢測(cè)算法 多階段 干擾消除檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 符號(hào)說明12-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 引言13-15
• 1.2 問題的提出15-16
• 1.3 論文安排16-18
• 第二章 MIMO系統(tǒng)和Large MIMO系統(tǒng)18-30
• 2.1 MIMO通信系統(tǒng)18-22
• 2.1.1 MIMO通信系統(tǒng)模型18-20
• 2.1.2 MIMO系統(tǒng)信道容量20-21
• 2.1.3 MIMO通信系統(tǒng)的主要特性21-22
• 2.2 Large MIMO通信系統(tǒng)22-23
• 2.3 MIMO系統(tǒng)中的均衡方法23-24
• 2.3.1 均衡原理23-24
• 2.3.2 線性均衡24
• 2.4 MIMO系統(tǒng)中的信號(hào)檢測(cè)算法24-29
• 2.4.1 最大似然檢測(cè)算法24-25
• 2.4.2 線性檢測(cè)算法25-27
• 2.4.3 非線性檢測(cè)算法27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 IIC檢測(cè)算法概述30-39
• 3.1 MIMO系統(tǒng)中的IIC算法30-35
• 3.1.1 MIMO無線通信系統(tǒng)IIC接收機(jī)框圖30-31
• 3.1.2 IIC算法描述31-33
• 3.1.3 IIC算法仿真結(jié)果33-34
• 3.1.4 IIC檢測(cè)計(jì)算復(fù)雜性34-35
• 3.2 采用部分判決方法的IIC算法35-38
• 3.2.1 部分判決方法的原理35-36
• 3.2.2 采用部分判決方法的IIC算法描述36-37
• 3.2.3 仿真結(jié)果37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 Large MIMO系統(tǒng)中IIC算法的研究與優(yōu)化39-61
• 4.1 Large MIMO系統(tǒng)中的信號(hào)檢測(cè)算法39-43
• 4.1.1 LAS算法原理39-41
• 4.1.2 RTS算法描述41-43
• 4.2 IIC檢測(cè)算法在Large MIMO系統(tǒng)中的應(yīng)用43-52
• 4.2.1 Large MIMO系統(tǒng)中的IIC檢測(cè)算法44
• 4.2.2 Large MIMO系統(tǒng)中的PD-IIC檢測(cè)算法44-46
• 4.2.3 仿真結(jié)果46-52
• 4.3 MIMO/Large MIMO系統(tǒng)中多階段IIC算法的研究52-60
• 4.3.1 示意流程圖53-54
• 4.3.2 M-IIC檢測(cè)原理54-57
• 4.3.3 多階段IIC檢測(cè)算法的仿真57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 論文總結(jié)61
• 5.2 研究展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的專利69-70
• 附件70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張琰;MIMO-SCFDE通信系統(tǒng)中改進(jìn)的IIC檢測(cè)算法[D];山東大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：874680