MIMO系統(tǒng)下迭代檢測算法研究

發(fā)布時間：2020-10-23 06:43

　　多輸入多輸出技術(shù)由于具有分集增益和復(fù)用增益等特點,一經(jīng)提出就受到了科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。其中高性能和低復(fù)雜度的檢測算法一直是MIMO系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵問題,從最開始最優(yōu)的最大似然檢測算法,到后面工業(yè)界最常用的最小均方誤差檢測算法,國內(nèi)外學(xué)者們一直致力于尋找高性能和低復(fù)雜度的MIMO檢測算法。本文就重點研究MIMO系統(tǒng)下,基于期望傳播和置信傳播的高性能低復(fù)雜度迭代檢測算法。本文首先討論了基于期望傳播信息傳遞方式下的MIMO檢測算法,其中先給出了期望傳播的基本原理,并給出了相應(yīng)的理論分析。接著介紹了傳統(tǒng)的期望傳播算法,并給出了算法總結(jié)和理論分析,討論了傳統(tǒng)期望傳播MIMO檢測算法在性能和復(fù)雜度上所遇到的問題。之后通過提出逐個更新的迭代方式、分布替代更新策略、信息可靠性排序更新和球形輔助壓縮空間處理算法來解決相應(yīng)的問題,最終構(gòu)成了本文所提出的高效的期望傳播MIMO檢測算法。最后通過仿真分析表明,在多種天線規(guī)模和調(diào)制階數(shù)下,本文所提出的期望傳播MIMO檢測算法相比于傳統(tǒng)的期望傳播檢測算法,具有更快的收斂速度,更低的計算復(fù)雜度,以及更優(yōu)的算法檢測性能。相比于目前工業(yè)界最常用的最小均方誤差檢測算法,高效的期望傳播檢測算法同樣具有絕對優(yōu)勢。其次研究討論了基于因子圖結(jié)構(gòu)的信息傳遞迭代檢測算法,其中首先介紹了置信傳播的基本原理,再介紹了針對不同調(diào)制階數(shù)下的置信傳播MIMO檢測算法,并通過理論分析和算法仿真驗證了對應(yīng)的檢測性能;其后又討論了基于因子圖結(jié)構(gòu)的期望傳播檢測算法,并給出了相應(yīng)的算法總結(jié)和相應(yīng)的復(fù)雜度分析,仿真驗證了因子圖結(jié)構(gòu)下基于期望傳播的MIMO檢測算法可以在不過大損失性能的前提下,大大降低MIMO檢測的計算復(fù)雜度。最后本文討論了MIMO-LDPC系統(tǒng)下不同的迭代檢測方式,首先給出了目前常用的并行干擾相消檢測算法,之后又討論了傳統(tǒng)的BP-BP聯(lián)合檢測算法,并給出了相應(yīng)的算法總結(jié),最后為了降低聯(lián)合檢測算法中MIMO端的信息迭代計算復(fù)雜度,本文提出了一種EP-BP混合聯(lián)合檢測算法,通過算法性能仿真驗證發(fā)現(xiàn)EPBP混合聯(lián)合檢測算法可以在保證相對于BP-BP聯(lián)合檢測在不損失性能的前提下,大大降低MIMO端的信息迭代計算復(fù)雜度。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：