無線通信中多天線系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、近年來信息理論的研究結(jié)果表明：在存在豐富散射的無線信道，收發(fā)兩端均采用多天線，即多入多出(MIMO)系統(tǒng)可以獲得比單發(fā)單收系統(tǒng)更高的容量。MIMO信道容量是最優(yōu)MIMO系統(tǒng)性能的上限，知道這一上限并不意味著能實(shí)現(xiàn)它。最優(yōu)系統(tǒng)的空時(shí)聯(lián)合處理由于高復(fù)雜度而難以實(shí)用。因此，發(fā)揮MIMO潛力的關(guān)鍵在于為發(fā)端設(shè)計(jì)優(yōu)化的信號(hào)傳輸形式，并在接收端設(shè)計(jì)合理的接收處理算法。 本文主要工作是圍繞MIMO接收端處理算法展開的，具體如下：1.提出了基于

2、Householder變換的排序QR分解檢測(cè)和基于Givens旋轉(zhuǎn)變換的排序QR分解檢測(cè)算法，仿真結(jié)果表明提出的這兩種排序QR分解檢測(cè)算法與D.Wubben提出的基于Gram-Schmidt變換的QR分解檢測(cè)算法取得了相同的性能，與V-BLAST干擾刪除算法相比，雖然得到的檢測(cè)順序未必是最優(yōu)的，但是避免了多次矩陣求逆運(yùn)算，降低了計(jì)算復(fù)雜度，且性能損失很小。同時(shí)研究了格縮減技術(shù)相結(jié)合的線性及非線性檢測(cè)算法，仿真結(jié)果說明采用格縮減技術(shù)能大大

3、提高系統(tǒng)的性能。 2.對(duì)半定松弛、堆棧算法和分枝定界三種逼近最大似然性能的檢測(cè)算法進(jìn)行了研究，將半定松弛算法用于多層空時(shí)碼的解碼中，同時(shí)修正了分枝定界算法中Openlist節(jié)點(diǎn)堆棧的訪問方式，提出了最小下界值的方法，這種策略使得從可能到達(dá)一個(gè)好的葉節(jié)點(diǎn)的候選節(jié)點(diǎn)出發(fā)。對(duì)分枝定界和堆棧算法采用本文提出的排序QR分解算法在檢測(cè)前對(duì)信號(hào)排序。仿真結(jié)果表明分枝定界和堆棧算法取得了最大似然的性能，其性能要優(yōu)于半定松弛算法，半定松弛算法以多

4、項(xiàng)式復(fù)雜度取得了逼近最大似然的性能。分枝定界算法的搜索平均復(fù)雜度低于堆棧算法，同時(shí)改進(jìn)算法加快了收斂速度，降低了計(jì)算復(fù)雜度和對(duì)存儲(chǔ)空間的要求。 3.提出了基于列表的迭代分枝定界算法，這種方法除了利用基本分枝定界算法中已有的OpenList節(jié)點(diǎn)堆棧外，還利用了一個(gè)備用節(jié)點(diǎn)堆棧NodeList，在搜索過程中已達(dá)到全長(zhǎng)的序列和不符合下界條件的序列并沒有被舍棄，而是按照序列的下界值由小到大存儲(chǔ)在NodeList中。利用搜索得到的候選列表

5、計(jì)算比特軟信息代替最大似然檢測(cè)的窮舉搜索，同時(shí)進(jìn)一步提出了考慮先驗(yàn)信息的迭代分枝定界算法，計(jì)算下界值時(shí)考慮了先驗(yàn)信息的影響，每次迭代利用更新的先驗(yàn)信息重新計(jì)算列表，提高了列表質(zhì)量，仿真結(jié)果表明迭代分枝定界算法取得了逼近信道容量的性能，而修正的考慮先驗(yàn)信息的迭代分枝定界算法以小的候選列表取得了相同的性能。 4.提出了一種降低復(fù)雜度的迭代檢測(cè)算法，該算法改變了迭代檢測(cè)基于列表的軟信息計(jì)算方式，利用半定松弛算法思想采用最大似然測(cè)試降低