MIMO系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)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(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)通信的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)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(duì)MIMO系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)算法進(jìn)行了深入研究，取得以下主要成果:
　　針對(duì)串行干擾消除檢測(cè)算法中存在誤差傳播和計(jì)算復(fù)雜度較高的問(wèn)題，提出基于最大似然(ML)的串行干擾消除檢測(cè)算法。該算法將信號(hào)檢測(cè)分為兩級(jí)

2、，在第一級(jí)中進(jìn)行多層ML檢測(cè)，減少檢測(cè)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(cè)精度;第二級(jí)采用排序QR分解檢測(cè)算法，降低算法的計(jì)算復(fù)雜度。通過(guò)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(cè)性能和計(jì)算復(fù)雜度間取得較好折中。
　　針對(duì)寬度優(yōu)先QRD-M檢測(cè)算法計(jì)算復(fù)雜度較高問(wèn)題，提出深度優(yōu)先QRD-M算法。該算法先利用ML檢測(cè)的窮舉搜索特性，對(duì)根節(jié)點(diǎn)的各個(gè)分支進(jìn)行窮舉搜索并對(duì)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(cè)，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(duì)其它分支依次進(jìn)行QRD-M檢測(cè)，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(guò)此終止條件時(shí)，即退出搜索。通過(guò)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(cè)性能基本一致。
　　針對(duì)QRD-M和深度優(yōu)先QRD-M算法的時(shí)延問(wèn)題，提出并行QRD-M檢測(cè)算法。該算法對(duì)根節(jié)點(diǎn)的各個(gè)分支并行執(zhí)行Q

4、RD-M檢測(cè)，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(cè)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(cè)的部分序列并行QRD-M算法，通過(guò)設(shè)置ML檢測(cè)的層數(shù)和并行搜索序列個(gè)數(shù)，可以在檢測(cè)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(cè)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(cè)算法。利用ML檢測(cè)的最優(yōu)檢測(cè)性能，對(duì)P層信號(hào)進(jìn)行ML檢測(cè)，并對(duì)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(duì)各分組依次進(jìn)行深度優(yōu)先QRD-M檢測(cè)，以較少的計(jì)算量獲得近似ML解。通過(guò)對(duì)這些可調(diào)參數(shù)的不同設(shè)置，可使算法在檢測(cè)性能和計(jì)算復(fù)雜度之間進(jìn)行折中，以滿(mǎn)足不同的性能要求。
　　Chase算法可以看作是現(xiàn)有檢測(cè)器的統(tǒng)一框架，通過(guò)對(duì)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(shù)搜索算法等。針對(duì)Chase算法中存在誤差