MIMO技术是指在收发两端配置多根天线的通信系统。它可以显著提高通信系统的传输容量和频谱效率。但是由于MIMO使用多天线技术，导致彼此之间的干扰增大，因此如何准确无误的检测出接收到的天线信号成为研究的热点问题。所以本文重点对信号检测算法进行研究分析，以此获得在复杂度和误码率之间获得良好折衷的信号检测算法。

1.2 MIMO系统的发展历史及研究现状

1.3 本文主要工作及安排

本文主要对MIMO的检测算法进行研究，对传统算法，球形译码，半定松弛检测算法的性能及复杂度进行分析比较。下面是本文主要工作安排：

第二章，主要介绍了MIMO系统模型，VBLAST模型，对信道容量公式进行了相应推导，同时分析了MIMO系统分集复用的最佳折衷。

第三章，对传统检测算法进行研究，包括ML，ZF，MMSE，QR，SIC,OSIC，对它们的性能进行仿真比较，复杂度进行了理论上的分析。

第四章，对球形译码算法进行分析，主要研究了基于深度搜索的算法和基于宽度搜索的算法，对两者性能和复杂度进行了仿真比较。

第五章，对半定松弛检测算法进行分析的，对几种经典的松弛算法原理进行了阐释，以及对发射信号估计值判决方法进行了说明。并且对几种方法进行了仿真比较。

2  MIMO系统的基本原理

2.1 引言

本章首先对MIMO系统模型，VBLAST模型进行介绍。然后对MIMO系统的传输容量进行详细的推导。最后对分集复用特性进行研究，并且分析了分集复用的最佳折衷。

 2.2 MIMO系统模型来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.2.1 MIMO系统模型

在平坦衰落环境下，发射接收端均采用多根天线，如果发射端有 根天线，接收端有 根天线，就构成了一个 无线MIMO系统。图2.1给出了MIMO的系统模型：

图2.1  MIMO系统模型

在某时刻 ，发射信号为 ，接收信号为 ，则第 时刻接收信号为

式中， 表示在 时刻，从发射天线 到接收天线 的信道衰落增益， 为接收机输入噪声。上式又可以写成

发送符号向量为 ，各个元素都是均值为0，方差为 的独立随机变量，若 的总功率为 ，则发射信号 的自相关矩阵为：

接收符号向量为 。信道传输矩阵为 ，其中 是从第 根发送天线到第 根接收天线的信道衰落增益，它是均值为0，方差为1复高斯随机变量。 为接收机的噪声向量，它的各分量是均值为0，方差为 的独立高斯变量。为了简化计算，可以将上述的复数模型转化为实数模型