基于LDPC碼的MIMO迭代檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、低密度校驗(yàn)碼(LDPC)是一種優(yōu)秀的信道編碼方案。MIMO技術(shù)極大的提高了頻譜利用率,在時(shí)域、頻域、碼域之外,實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間域的利用,為無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)容量的進(jìn)一步提升提供了新的方向。將LDPC碼與MIMO相結(jié)合,研究它們之間的迭代檢測(cè)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)性能提升有很大的幫助。
　　 本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)衰落信道模型,分析了瑞利衰落信道下的性能,介紹了對(duì)抗衰落的基本分集技術(shù),介紹了MIMO系統(tǒng)的基本原理和常用結(jié)構(gòu)。由于VBLAST結(jié)構(gòu)的MIMO系

2、統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠方便的進(jìn)行空間復(fù)用,提高系統(tǒng)的吞吐量,因此以它作為研究對(duì)象,研究了基本硬判決檢測(cè)算法。
　　 然后研究了LDPC碼的基本編譯碼算法,介紹了LDPC碼的優(yōu)化分析工具一外部信息轉(zhuǎn)移圖。由于雙對(duì)角線(xiàn)結(jié)構(gòu)的QC-LDPC碼具有良好的結(jié)構(gòu),快速的編碼方法,本文也以此為研究對(duì)象,研究了碼的構(gòu)造方法,詳細(xì)的闡述了具體的構(gòu)造流程。在相同的碼參數(shù)下,構(gòu)造得到的LDPC碼的性能與標(biāo)準(zhǔn)中給出的碼相比有0.2dB的性能提升。
　　

3、 接著研究了MIMO的軟判決檢測(cè)算法,并且與LDPC碼級(jí)聯(lián),進(jìn)行聯(lián)合迭代譯碼。MIMO的最優(yōu)軟判決檢測(cè)算法復(fù)雜度很高,如何在系統(tǒng)可接受復(fù)雜度下得到盡可能好的性能是本章的研究重點(diǎn)。基于MMSE的軟判決檢測(cè)算法復(fù)雜度相對(duì)比較低,但是性能損失比較大。為了提高性能,在MMSE算法中引入了串行干擾消除。同時(shí)聯(lián)合高斯分布近似(JGA)代替MMSE算法中的高斯近似,也可以進(jìn)一步提高性能。由于MMSE和JGA算法中都存在大量的求逆運(yùn)算,為了進(jìn)一步降低

4、檢測(cè)復(fù)雜度,研究了相應(yīng)的簡(jiǎn)化算法。在簡(jiǎn)化算法中引入了矩陣求逆的迭代運(yùn)算、以及反饋信息可靠性排序等關(guān)鍵技術(shù),很好的逼近了標(biāo)準(zhǔn)算法的性能。
　　 最后將前面的研究擴(kuò)展到多徑信道下,研究了基于MMSE高斯近似和聯(lián)合高斯近似的多徑信道軟判決檢測(cè)算法,將串行干擾消除的方式引入到碼間干擾和天線(xiàn)間干擾的消除上。由于多徑信道下,檢測(cè)的復(fù)雜度隨著多徑數(shù)量的增加指數(shù)增長(zhǎng),在后面特別研究了相應(yīng)的簡(jiǎn)化算法,給出了詳細(xì)的算法流程。仿真結(jié)果表明,提出的簡(jiǎn)化