迭代接收技術在LTE中的應用.pdf

1、隨著無線通信技術的快速發(fā)展，LTE技術已逐漸走上商用的道路，LTE技術的提出是為了滿足信息社會人們對數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笠?guī)模需求，為此，LTE標準采用了MIMO、OFDM等先進技術以在峰值速率、傳輸時延和頻譜利用率等方面達到一個新的高度，LTE的目標是為未來十年或十年以上提供有競爭力的無線通訊解決方案。
　　在LTE接收端傳統(tǒng)的實現(xiàn)方案中，MIMO檢測與Turbo譯碼是單獨進行的，隨著基于概率的軟判決迭代檢測思想的廣泛應用，若能在LTE接

2、收端將MIMO檢測與Turbo譯碼以迭代接收機的形式進行迭代檢測將獲得巨大的檢測增益，提升接收端的性能，因此有必要研究LTE系統(tǒng)中的迭代接收機技術。
　　本文首先介紹了LTE系統(tǒng)中迭代接收機的系統(tǒng)模型，然后分別研究了迭代接收機中的Turbo迭代譯碼技術和軟輸入軟輸出MIMO檢測技術。
　　本文給出了Turbo迭代譯碼中Log-Map譯碼算法的常見簡化方法，并針對LLR計算單元提出了一種簡化算法，仿真結(jié)果表明，相比Max-Lo

3、g-Map算法，該算法在增加有限的復雜度下取得了0.2dB的性能提升。
　　本文采用CUDA平臺研究實現(xiàn)了基于GPU的Turbo迭代譯碼器，測試結(jié)果表明該迭代譯碼器能取得4.8Mbps的凈吞吐率，能滿足低速實時數(shù)據(jù)傳輸需求，采用GPU實現(xiàn)Turbo迭代譯碼器能降低開發(fā)成本同時縮短開發(fā)周期，該技術可用于軟件無線電中，也可用于Turbo碼的仿真加速領域中，能上百倍地降低Turbo碼的仿真時間。
　　針對LTE系統(tǒng)支持高速數(shù)據(jù)傳輸

4、的需求，本文研究實現(xiàn)了基于FPGA的高吞吐率Turbo迭代譯碼器，該譯碼器能適應LTE系統(tǒng)中的全部188種碼長，在該Turbo迭代譯碼器中，本文針對LTE中QPP交織器的特點提出了一種適合于并行譯碼的QPP交織器實現(xiàn)方法與硬件架構(gòu)，相比基于存儲的方法所需要的8Mbits左右的存儲資源，本文提出的方法只需要1692bits的存儲資源，具有很大的優(yōu)越性；結(jié)果表明，本文設計的Turbo迭代譯碼器在資源消耗，譯碼延時，數(shù)據(jù)吞吐率等各項指標上都滿

5、足了LTE的需求。
　　本文最后對迭代接收中軟輸入軟輸出MIMO檢測技術進行了研究，本文詳細介紹了三種軟輸入軟輸出MIMO檢測算法，包括最大似然檢測算法，球形譯碼算法，以及MMSE-SIC檢測算法，通過在LTE系統(tǒng)中的仿真比較了采用以上三種軟輸入軟輸出MIMO檢測算法的迭代接收機的性能。針對MMSE-SIC檢測算法，結(jié)合LTE系統(tǒng)調(diào)制星座圖和多天線傳輸模式的特點，本文從發(fā)射信號的軟估計，MMSE濾波，矩陣求逆等方面簡化了該算法，得