MIMO通信系统高性能检测算法研究(2)

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1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 MIMO系统的发展历史及研究现状 1

1.3 本文主要工作及安排 3

2 MIMO系统的基本原理 4

2.1 引言 4

2.2 MIMO系统模型 4

2.2.1 MIMO系统模型 4

2.2.2 V-BLAST结构 5

2.3 MIMO系统容量 6

2.4 MIMO系统分集与复用 8

2.4.1 MIMO系统的空间分集 8

2.4.2 MIMO系统的空间复用 8

2.4.3 分集与复用的折衷 9

2.5 本章小结 10

3 传统检测算法的研究 11

3.1 引言 11

3.2 MIMO系统的传统检测算法 11

3.2.1 最大似然检测算法 11

3.2.2 迫零检测算法 11

3.2.3 最小均方误差检测算法 12

3.2.4 连续干扰消除算法 13

3.2.5 排序的连续干扰消除算法 16

3.2.6 正交三角检测算法 18

3.3 算法分析比较 20

3.3.1 算法复杂度分析 21

3.3.2 瑞利非相关衰落信道下的仿真结果 21

3.3.3 瑞利相关衰落信道下的仿真结果 22

3.4 本章小结 25

4 球形检测算法 26

4.1 引言 26

4.2 球形译码的原理 26

4.3 搜索半径的确定 27

4.4 球形检测的搜索策略 28

4.4.1 基于深度搜索的策略 28

4.4.2 基于宽度搜索的策略 32

4.5 仿真结果及分析 36

4.6 本章小结 38

5 基于半定松弛的检测算法 39

5.1 引言 39

5.2 半定松弛的经典检测算法 39

5.2.1 启发式半定松弛法 40

5.2.2 绑定约束式半定松弛法 41

5.2.3 收紧绑定约束式半定松弛法 43

5.2.4 SDR发射信号估计值判决法 44

5.3 仿真结果分析 45

5.4 本章小结 48

结论 49

致谢 50

参考文献 51

1 绪论

1.1 研究背景及意义

近年来，无线通信发展的极其迅速，人们需要借助无线通信系统来实现高速的信息交换，因此，对无线通信技术提出了越来越高的要求和期望。然而，高移动性和高速数据交换的新一代无线通信系统面临诸多挑战。首先是无线信道的衰落，其次是信道之间的相互干扰，最后是频谱资源稀缺和频谱资源利用率较低之间难以调和的矛盾。近年来多位学者已经证明多天线技术（MIMO，Multiple Input Multiple Output)可以有效地提高频谱效率和信道容量。目前无线局域网技术(Wi-Fi，Wireless Fidelity，即IEEE 802.11系列)、全球微波互联接入技术(WiMax，Worldwide Interoperability for Microwave Access，即IEEE 802.16系列)、3GPP的长期演进技术( LTE，Long Term Evolution)等标准均采用MIMO作为其核心技术。目前研究的正如火如荼3GPP LTE advanced (ITU 4G的标准之一，已成为4G标准)也将采用MIMO技术作为其核心技术。论文网