MIMO技術(shù)充分利用信道的空間特性,能夠在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提升系統(tǒng)的吞吐率和頻譜效率,但同時(shí)也導(dǎo)致信號(hào)檢測(cè)難度增加。而隨著天線數(shù)和調(diào)制方式的不斷增加,MIMO檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度增加,系統(tǒng)對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)的靈活性要求越來越高。因此,設(shè)計(jì)高性能、較低復(fù)雜度的可重構(gòu)MIMO檢測(cè)器成為當(dāng)前通信領(lǐng)域基帶芯片研究的熱點(diǎn)之一。本文通過對(duì)MIMO檢測(cè)算法的分析和對(duì)比,選取其中性能表現(xiàn)較好的算法,并結(jié)合現(xiàn)有的MIMO檢測(cè)器研究方案,設(shè)計(jì)了一種高吞吐量,較高BER性能的可重構(gòu)MIMO檢測(cè)器。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)當(dāng)前主流的MIMO檢測(cè)算法進(jìn)行分析,從計(jì)算復(fù)雜度、性能、靈活性以及硬件實(shí)現(xiàn)途徑等因素進(jìn)行對(duì)比分析,最終選取K-best檢測(cè)算法作為本文的硬件實(shí)現(xiàn)算法；（2）通過分析K-best檢測(cè)算法的原理和計(jì)算步驟,提取K-best檢測(cè)過程中核心算子的主要特征,對(duì)核心算子的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行改進(jìn),在保證系統(tǒng)靈活性的前提下設(shè)計(jì)了高吞吐率的MIMO檢測(cè)器硬件架構(gòu)；（3）對(duì)提出的檢測(cè)器架構(gòu)的各個(gè)模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和優(yōu)化,重點(diǎn)對(duì)其中的PED計(jì)算模塊進(jìn)行關(guān)鍵路徑的優(yōu)化,對(duì)基本的乘法和平方操作大幅簡(jiǎn)化,以降低系統(tǒng)時(shí)... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－４?Ｋ－ｂｅｓｔ檢測(cè)算法搜索示意圖??２．３各檢測(cè)算法總結(jié)與比較??根據(jù)前面幾節(jié)的ＭＩＭＯ算法原理介紹Ｗ及表２－１中不同檢測(cè)算法ＢＥＲ性能、計(jì)算復(fù)雜度Ｗ及??

ＰＥＤｉ?陽?巧?〇３?巧〇４?ＰＥＤｓ?ＰＥＤ６?ＰＥＤ？?把化??圖３－７單個(gè)母節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)ＦＣ與ＮＣ模塊結(jié)構(gòu)框圖??在基于ＳＥ策略按需枚舉的方案中，通過事先得到某個(gè)母節(jié)點(diǎn)的ＦＣ點(diǎn)就能夠在不通過ＰＥＤ計(jì)??算的情況下得到其所有子節(jié)點(diǎn)的ＰＥＤ大小順序。將此枚舉方法應(yīng)用在ＰＥＤ計(jì)算模塊即可根據(jù)需求??選擇來展開候選的路徑。此外，該枚舉方案也免去了部分排序操作，大大降低了?Ｋ－ｂｅｓｔ檢測(cè)模塊的??計(jì)算復(fù)雜度，減少了硬件開銷，最后，本文采用的枚舉方案可Ｗ消耗適當(dāng)?shù)挠布Y源而達(dá)到全流水??并行輸出，最高可同時(shí)輸出所有參與排序的ＰＥＤ，也可Ｗ對(duì)枚舉部分采用串行操作犧牲適當(dāng)?shù)耐掏??率來減少面積開銷。具體采用何種結(jié)構(gòu)可Ｗ根據(jù)之后的排序算法和對(duì)ＭＩＭＯ檢測(cè)器的整體設(shè)計(jì)需求??決定。??３．３．２改進(jìn)的排序模塊核私ｇ子設(shè)計(jì)??排序的任務(wù)是從ＰＥＤ計(jì)算模塊輸出的所有子節(jié)點(diǎn)中選�。校牛闹底钚〉模藗�(gè)節(jié)點(diǎn)，這些選中的??節(jié)點(diǎn)將會(huì)變成下一層的母節(jié)點(diǎn)。排序是傳統(tǒng)Ｋ－ｂｅｓｔ檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)高吞吐量的性能瓶頸［４６］。在排序模??，塊中面臨的最大挑戰(zhàn)是如何用更少的時(shí)序和資源來實(shí)現(xiàn)更大的吞吐量。此外，還要具有一定的可重??構(gòu)特性，支持不同輸入個(gè)數(shù)的排序。??排序算法可主要分為兩大類：并行排序和串行排序。在并行排序模塊中

即ＰＥＤ模塊和排序模塊的復(fù)雜度都進(jìn)一步降低，然而，刪除的點(diǎn)數(shù)越多，系統(tǒng)的ＢＥＲ性??能就越低。??圖３－Ｈ描述的是在６４－ＱＡＭ調(diào)制方式下刪除４個(gè)子節(jié)點(diǎn)的預(yù)屏蔽按需枚舉方案。其中ＦＣ點(diǎn)為??－５，刪除時(shí)若刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)就刪除｛７｝，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)刪除｛７，?５｝，Ｈ個(gè)節(jié)點(diǎn)刪除｛７，?５，?３｝，四個(gè)節(jié)點(diǎn)則??刪除｛７，?５，?３，１｝。??圖３－１１預(yù)屏蔽的按需枚舉??圖３－１２給出了未采用預(yù)屏蔽方案和采用預(yù)屏蔽數(shù)為４的方案的ＢＥＲ性能對(duì)比，由圖中可Ｗ看??出，當(dāng)屏蔽數(shù)最大為４化ＢＥＲ有輕微的性能損失，但是仍然巧合我們對(duì)ＢＥＲ性能的基本要求。本??設(shè)計(jì)中最大的預(yù)屏蔽數(shù)為４，屏蔽數(shù)的選擇Ｗ排序數(shù)小于等于３２力準(zhǔn)則。例如，在Ｋ＝８，?６４－ＱＡＭ??調(diào)制的系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的排序數(shù)為６４，預(yù)屏蔽４個(gè)子節(jié)點(diǎn)后排序數(shù)變?yōu)椋常病??本節(jié)介紹的改進(jìn)排序模塊首先采用預(yù)屏蔽方案減少參與排序的數(shù)據(jù)，使之最多有３２個(gè)數(shù)據(jù)參與??排序。其次采用奇偶?xì)w并＆雙調(diào)排序算法對(duì)３２個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)巧排序

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]軟輸入軟輸出MIMO檢測(cè)算法和硬件結(jié)構(gòu)研究[D]. 陳曦.上海交通大學(xué) 2013
[2]高性能軟輸出K-Best MIMO檢測(cè)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鞠春暉.上海交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3580501