LTE下行鏈路迭代接收方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著LTE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的正式成形，LTE系統(tǒng)的商用已經(jīng)逐漸迫近。LTE系統(tǒng)下行鏈路使用了正交頻分復(fù)用(OFDM)和多輸入多輸出(MIMO)傳輸方案，具有高數(shù)據(jù)吞吐量、高傳輸效率以及能有效地對抗頻率選擇性衰落的特點(diǎn)。本文針對LTE系統(tǒng)的下行鏈路，研究了基于特征值分解(EVD)的軟輸入軟輸出(SISO)最小均方誤差(MMSE)檢測算法及其硬件實(shí)現(xiàn)方法。
　　 首先，研究LTE下行鏈路的迭代接收算法。在Turbo接收機(jī)中，將檢測和譯碼聯(lián)合

2、起來，利用彼此產(chǎn)生的軟信息作為先驗(yàn)信息進(jìn)行迭代工作，有效地提高了接收性能。其中，檢測器選用性能優(yōu)異的SISO-MMSE檢測器，但是，SISO-MMSE檢測算法中包括復(fù)雜的矩陣求逆運(yùn)算，不利于其實(shí)際應(yīng)用。在傳統(tǒng)的SISO-MMSE檢測算法的基礎(chǔ)上，提出基于EVD的SISO-MMSE檢測算法，該算法的優(yōu)點(diǎn)在于使用一次EVD運(yùn)算取代了傳統(tǒng)迭代接收算法迭代過程中的多次求逆運(yùn)算，降低了算法的計(jì)算復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，基于EVD的SISO-MMSE

3、檢測算法具有和傳統(tǒng)算法一致的性能。
　　 接著，研究了EVD的數(shù)值算法。高效的EVD算法是基于EVD的SISO-MMSE檢測器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。常見的EVD算法有Jacobi分解算法、QR分解算法和二對角分解算法等。其中，QR分解算法和二對角分解算法雖然相對Jacobi算法具有較少的迭代次數(shù)，但它們在計(jì)算過程中需要使用包含有除法和開方的Householder變換，同時(shí)也均需要通過復(fù)雜的特征值移位算法才能降低迭代次數(shù)，這些都使得它們的硬

4、件實(shí)現(xiàn)代價(jià)較大;Jacobi分解算法雖然所需的迭代次數(shù)略高，但具有較高的計(jì)算精度，并且其并行結(jié)構(gòu)通過與CORDIC算法的結(jié)合可以使得實(shí)現(xiàn)變得相對簡單，有利于硬件實(shí)現(xiàn)。在綜合考慮以上因素之后，選擇了基于CORDIC的并行Jacobi算法作為EVD的硬件實(shí)現(xiàn)方案。
　　 最后，對基于EVD的SISO-MMSE檢測算法進(jìn)行了定點(diǎn)化和硬件設(shè)計(jì)。采用統(tǒng)計(jì)分析的方法給出算法的定標(biāo)方案，通過仿真比較了定點(diǎn)和浮點(diǎn)鏈路的性能，驗(yàn)證定標(biāo)方案選擇的合