向量信道中置信度傳播檢測(cè)及其平均場(chǎng)論解釋.pdf

1、CDMA和MIMO作為無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，它們檢測(cè)算法的好壞直接影響了系統(tǒng)性能。DS-cDMA系統(tǒng)中的多用戶(hù)檢測(cè)和MIMO檢測(cè)，都可以統(tǒng)一為向量信道中的信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題。
　　 本文提出向量信道中一種基于置信度傳播（Belief PropagatioN,BP）的信號(hào)次優(yōu)檢測(cè)算法，它從似然函數(shù)的表達(dá)式出發(fā)，通過(guò)迭代，目標(biāo)是選擇發(fā)送向量使似然函數(shù)的值增大。它的基本思路源于統(tǒng)計(jì)推斷問(wèn)題中的相關(guān)方法。論文以DS-cDMA系統(tǒng)的多用戶(hù)檢

2、測(cè)問(wèn)題為背景分析新算法，分別討論了它在同步和異步CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用。分析表明它是多項(xiàng)式復(fù)雜度的。由于每次迭代后對(duì)發(fā)送向量作硬判決，所以稱(chēng)為（同步）硬判決BP，它和多級(jí)檢測(cè)器有相同的數(shù)學(xué)形式。在接收信號(hào)功率差異不大時(shí)，性能優(yōu)于串行干擾刪除。論文證明異步BP檢測(cè)可以避免算法可能出現(xiàn)的狀態(tài)振蕩；為了增加算法收斂到全局最優(yōu)解的概率，還提出用蟻群優(yōu)化（Ant Colony OptimizatioN,ACO）來(lái)改進(jìn)檢測(cè)過(guò)程。
　　 為了進(jìn)

3、一步提高誤碼率性能，在每一次迭代中不作硬判決，而是都用后驗(yàn)概率密度來(lái)表征置信度，改進(jìn)后的算法稱(chēng)為軟判決BP檢測(cè)。它的差錯(cuò)概率比硬判決BP明顯減小。其運(yùn)算量雖然比硬判決BP有所提高，但還是多項(xiàng)式復(fù)雜度的。
　　 論文的另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是用信息幾何方法對(duì)軟判決BP檢測(cè)算法進(jìn)行重新描述。軟判決BP是用m—平子流形代替e—子流形，通過(guò)m—投影的方式在可因子化的子流形上找到后驗(yàn)概率的一個(gè)近似分布。其數(shù)學(xué)本質(zhì)就是統(tǒng)計(jì)力學(xué)中的平均場(chǎng)近似。