MIMO系統(tǒng)信號(hào)檢測算法研究.pdf

1、在不增加系統(tǒng)帶寬和發(fā)射功率的前提下，多輸入多輸出技術(shù)(MIMO)可以顯著提高無線通信系統(tǒng)的信道容量和頻譜利用率，因而被認(rèn)定為下一代無線通信的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)的信號(hào)檢測是MIMO技術(shù)得以實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和重要環(huán)節(jié)之一。本文對MIMO系統(tǒng)的信號(hào)檢測算法進(jìn)行了深入研究，取得以下主要成果:
　　針對串行干擾消除檢測算法中存在誤差傳播和計(jì)算復(fù)雜度較高的問題，提出基于最大似然(ML)的串行干擾消除檢測算法。該算法將信號(hào)檢測分為兩級(jí)

2、，在第一級(jí)中進(jìn)行多層ML檢測，減少檢測誤差的產(chǎn)生，降低了誤差傳播的影響;增加冗余序列，提高下一級(jí)的檢測精度;第二級(jí)采用排序QR分解檢測算法，降低算法的計(jì)算復(fù)雜度。通過調(diào)節(jié)ML搜索的層數(shù)和冗余序列的個(gè)數(shù)，使算法在檢測性能和計(jì)算復(fù)雜度間取得較好折中。
　　針對寬度優(yōu)先QRD-M檢測算法計(jì)算復(fù)雜度較高問題，提出深度優(yōu)先QRD-M算法。該算法先利用ML檢測的窮舉搜索特性，對根節(jié)點(diǎn)的各個(gè)分支進(jìn)行窮舉搜索并對度量值進(jìn)行排序，然后從度量值最小的

3、分支出發(fā)，進(jìn)行深度優(yōu)先檢測，直到搜索到葉節(jié)點(diǎn)得到一條度量值較小的路徑。以該路徑的度量值為終止條件，對其它分支依次進(jìn)行QRD-M檢測，當(dāng)有葉節(jié)點(diǎn)的度量值小于終止條件時(shí)，更新終止條件;當(dāng)分支度量值超過此終止條件時(shí)，即退出搜索。通過終止條件的設(shè)置，大大縮小了算法的搜索范圍，在降低算法計(jì)算復(fù)雜度的同時(shí)保持檢測性能基本一致。
　　針對QRD-M和深度優(yōu)先QRD-M算法的時(shí)延問題，提出并行QRD-M檢測算法。該算法對根節(jié)點(diǎn)的各個(gè)分支并行執(zhí)行Q

4、RD-M檢測，在相同的時(shí)間內(nèi)搜索了更多的節(jié)點(diǎn)。因此，所提算法的檢測性能顯著提高，但復(fù)雜度也隨之增加。為降低計(jì)算復(fù)雜度，提出基于ML檢測的部分序列并行QRD-M算法，通過設(shè)置ML檢測的層數(shù)和并行搜索序列個(gè)數(shù)，可以在檢測性能和計(jì)算復(fù)雜度之間取得折中。
　　為了使算法具有并行QRD-M算法的檢測性能和深度優(yōu)先QRD-M算法的較低計(jì)算復(fù)雜度特性，提出分組QRD-M檢測算法。利用ML檢測的最優(yōu)檢測性能，對P層信號(hào)進(jìn)行ML檢測，并對其度量值進(jìn)

5、行排序后，從中選擇度量值較小的L個(gè)序列進(jìn)行分組，使度量值最小的路徑包含在第一組中的可能性變大;再對各分組依次進(jìn)行深度優(yōu)先QRD-M檢測，以較少的計(jì)算量獲得近似ML解。通過對這些可調(diào)參數(shù)的不同設(shè)置，可使算法在檢測性能和計(jì)算復(fù)雜度之間進(jìn)行折中，以滿足不同的性能要求。
　　Chase算法可以看作是現(xiàn)有檢測器的統(tǒng)一框架，通過對框架中參數(shù)的不同選擇，可使算法演變?yōu)榇懈蓴_消除算法、并行干擾消除算法、樹搜索算法等。針對Chase算法中存在誤差