基于空間復(fù)用的LTE系統(tǒng)中信號(hào)檢測(cè)算法研究.pdf

1、LTE（Long Term Evolution）是未來(lái)移動(dòng)通信的一個(gè)主流通信系統(tǒng)，采用多輸入多輸出（MIMO，multiple-input multiple-output）技術(shù)，將高速的數(shù)據(jù)傳輸分解為多條低速的子數(shù)據(jù)流，從不同的天線發(fā)送出去，極大的提高了系統(tǒng)容量。由于在接收端每個(gè)天線上收到的信號(hào)都是發(fā)送信號(hào)在頻域和時(shí)域的疊加，因此采用合適的檢測(cè)算法才能恢復(fù)出各個(gè)天線上的發(fā)送信號(hào)，檢測(cè)算法性能的好壞和復(fù)雜度的高低是影響其用于實(shí)際通信系統(tǒng)的

2、一個(gè)重要因素。本文結(jié)合理論研究與MATLAB仿真，根據(jù)現(xiàn)階段研究熱門(mén)的干擾消除的MMSE和球型檢測(cè)算法，提出了雙向檢測(cè)的MMSE檢測(cè)算法和基于固定閾值做可靠性判斷的球型檢測(cè)算法，仿真表明，這兩種改進(jìn)算法都在原算法的基礎(chǔ)上提高了性能。
　　本文的主要工作包括：
　　首先，根據(jù)LTE系統(tǒng)干擾消除的MMSE檢測(cè)算法，提出了一種雙向檢測(cè)的MMSE改進(jìn)算法。該算法利用MMSE算法檢測(cè)過(guò)程中不同的接收數(shù)據(jù)層具有不同的可靠性原理，首先從第

3、一層向后逐項(xiàng)檢測(cè)，直到檢測(cè)到Nt層，將得到的Nt/2至Nt數(shù)據(jù)層的值保留；同時(shí)，再?gòu)牡贜t層向第一層開(kāi)始逐項(xiàng)檢測(cè)，將最后檢測(cè)得到的1至Nt/2數(shù)據(jù)層值保留。再對(duì)兩邊得到的檢測(cè)值進(jìn)行綜合，得到可靠性較高檢測(cè)值。由于該算法在運(yùn)算過(guò)程中對(duì)傳輸矩陣不斷進(jìn)行更新，傳輸矩陣的秩不斷減小，傳輸矩陣的相關(guān)性降低，系統(tǒng)中等效的信噪比不斷提高，因此系統(tǒng)的容量也獲得了提升。仿真結(jié)果表明，該算法在信噪比為10dB時(shí)，誤碼率性能比MMSE檢測(cè)算法提高了3dB，系

4、統(tǒng)容量比MMSE算法提高了5bit/s/Hz。
　　其次，根據(jù)球型檢測(cè)算法復(fù)雜度高的問(wèn)題，提出了一種基于固定閾值判斷的球型檢測(cè)算法ZF-SD。該改進(jìn)算法以迫零檢測(cè)結(jié)果為基準(zhǔn)，將基于迫零檢測(cè)結(jié)果的半徑選擇方法和可靠性判斷準(zhǔn)則引入到球型檢測(cè)算法之中。首先采用復(fù)雜度低的迫零檢測(cè)算法獲得檢測(cè)結(jié)果，然后對(duì)迫零檢測(cè)結(jié)果做可靠性判斷，若可靠性滿足閾值，則采用迫零檢測(cè)結(jié)果做最終檢測(cè)結(jié)果，若可靠性不滿足閾值，則采用基于迫零檢測(cè)結(jié)果選擇半徑的球型檢測(cè)

5、算法做最終的檢測(cè)結(jié)果。通過(guò)理論推導(dǎo)證明了將基于迫零檢測(cè)結(jié)果的半徑選擇方法和可靠性判斷準(zhǔn)則引入到球型檢測(cè)算法的可行性。仿真結(jié)果表明，在信噪比大于10dB時(shí)，ZF-SD算法誤碼率與球型譯碼算法基本保持不變，但復(fù)雜度卻比球型檢測(cè)算法降低了30％。
　　最后，利用MATLAB中的GUI固件搭建了LTE檢測(cè)的軟件仿真平臺(tái)，最終可以通過(guò)界面上的按鍵來(lái)控制程序的選擇、執(zhí)行、天線個(gè)數(shù)的選擇等，比較方便地比較各個(gè)算法之間的差異。以具體的實(shí)例說(shuō)明了本