作為空間調(diào)制(Spatial Modulation,SM)技術(shù)的延伸,廣義空間調(diào)制(Generalized Spatial Modulation,GSM)技術(shù)同時(shí)激活多根天線傳輸數(shù)據(jù),有效地實(shí)現(xiàn)了空間復(fù)用技術(shù)與SM技術(shù)的結(jié)合,同時(shí)克服了SM技術(shù)中隨發(fā)送天線數(shù)增多空間資源浪費(fèi)嚴(yán)重和發(fā)送天線數(shù)必須滿足2的整數(shù)次冪等缺點(diǎn)。與SM系統(tǒng)相比,GSM系統(tǒng)能夠在頻譜效率與設(shè)計(jì)成本之間取得較好的折中。因此,GSM技術(shù)成為第五代(5th-Generation,5G)移動(dòng)通信系統(tǒng)頗具競(jìng)爭(zhēng)力的候選技術(shù)之一。在GSM系統(tǒng)中,利用全搜索的最大似然(Maximum Likelihood,ML)算法進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)時(shí),雖然能夠獲得最優(yōu)的檢測(cè)性能,但是有著極高的復(fù)雜度,因而在實(shí)際工程中難以應(yīng)用。相比ML檢測(cè)算法,傳統(tǒng)的線性檢測(cè)算法雖然在復(fù)雜度方面得到了有效降低,但是其檢測(cè)性能有非常明顯的損失。鑒于此,本文以GSM系統(tǒng)中的信號(hào)檢測(cè)算法為研究對(duì)象,主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.重點(diǎn)闡述了SM技術(shù)與GSM技術(shù)的基本原理和系統(tǒng)模型,并在此基礎(chǔ)上對(duì)GSM系統(tǒng)中常見的ML檢測(cè)算法、線性檢測(cè)算法以及格基約減輔助的線性檢測(cè)算法進(jìn)行了詳細(xì)地分析。同時(shí),對(duì)這幾種算法進(jìn)行了仿真與對(duì)比。2.針對(duì)GSM系統(tǒng)中傳統(tǒng)QRD-M(QR-Decomposition with M-algorithm,QRD-M)算法每層保留固定節(jié)點(diǎn)數(shù)造成額外計(jì)算量的問(wèn)題,給出了一種基于動(dòng)態(tài)M值的QRD-M檢測(cè)算法。該算法利用設(shè)計(jì)的閾值與分支的累積度量值進(jìn)行比較,動(dòng)態(tài)地保留每層的節(jié)點(diǎn)數(shù),達(dá)到降低搜索分支數(shù)的效果。仿真結(jié)果表明:該算法與傳統(tǒng)的QRD-M檢測(cè)算法相比,在犧牲少量檢測(cè)性能的前提下有效降低了復(fù)雜度。3.針對(duì)傳統(tǒng)QRD-M檢測(cè)算法與基于動(dòng)態(tài)M值的QRD-M檢測(cè)算法的搜索路徑中存在噪聲影響的問(wèn)題,本文進(jìn)一步給出了一種基于偽逆最小均方誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)的QRD-M檢測(cè)算法。該算法利用MMSE濾波原理,構(gòu)建新的信道矩陣與接收信號(hào),然后利用QRD-M算法進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。仿真結(jié)果表明:相同條件下,基于偽逆MMSE的傳統(tǒng)QRD-M檢測(cè)算法在保留一半的搜索分支數(shù)時(shí),就可以基本達(dá)到與傳統(tǒng)QRD-M檢測(cè)算法相同的性能;在采用QPSK調(diào)制,收發(fā)天線數(shù)都為4,且激活天線數(shù)為2或3的兩種情形下,當(dāng)傳統(tǒng)QRD-M檢測(cè)算法保留分支數(shù)為4時(shí),基于偽逆MMSE的動(dòng)態(tài)M值QRD-M檢測(cè)算法與之相比,不僅檢測(cè)性能得到了提高,復(fù)雜度也有少量的降低。4.針對(duì)欠定系統(tǒng)中基于傳統(tǒng)廣義正交匹配追蹤(Generalized Orthogonal Matching Pursuit,GOMP)的GSM信號(hào)檢測(cè)算法存在選取正確激活天線索引率低和復(fù)雜度較高的問(wèn)題,本文分別給出了基于Dice系數(shù)準(zhǔn)則的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法和基于閾值判斷的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法。在基于Dice系數(shù)準(zhǔn)則的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法中,該算法利用Dice系數(shù)準(zhǔn)則代替計(jì)算信道矩陣和當(dāng)前殘差所使用的內(nèi)積法,將較好的子信道突顯出來(lái),提高有效激活天線索引選擇的準(zhǔn)確性。對(duì)于基于閾值判斷的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法,該算法利用Dice系數(shù)值引入一個(gè)閾值,自適應(yīng)地選取候選激活天線索引,并聯(lián)合MMSE算法進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)加入可信度判斷準(zhǔn)則(Reliability Judge Rule,RJR)減少搜索次數(shù)。仿真結(jié)果表明:兩種改進(jìn)算法與基于傳統(tǒng)GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法相比,基于Dice系數(shù)準(zhǔn)則的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法大大地提升了檢測(cè)性能,同時(shí)復(fù)雜度只有極小量的增加;而基于閾值判斷的GOMP的GSM信號(hào)檢測(cè)算法在損失極少檢測(cè)性能的情況下,有效地降低了復(fù)雜度,更好的在檢測(cè)性能與復(fù)雜度之間取得折中,同時(shí)隨著激活天線數(shù)的增加,其復(fù)雜度降低的程度更大。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN911.3
【部分圖文】：

仿真配置1條件下各種算法的性能對(duì)比

仿真配置2條件下各種算法的性能對(duì)比

第 3 章 廣義空間調(diào)制系統(tǒng)中改進(jìn)的 QRD-M 檢測(cè)算法到最優(yōu)。但是 X 越大，意味著搜索的分支數(shù)越多，那么計(jì)算復(fù)雜度就越大以按照實(shí)際工程中的不同要求，選取 X 的值，在復(fù)雜度與檢測(cè)性能之間取得據(jù)本章情況，由圖中可以看出，當(dāng) X 2時(shí)，BER 性能增加的程度越來(lái)越，為了在誤碼率性能與復(fù)雜度之間取得較好的平衡，在后面的仿真中，X 為 2。100
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本文編號(hào)：2849718