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MIMO通信中的预编码技术与检测技术研究

作　者: 吕磊
导　师: 张忠培
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MIMO 预编码技术 Turbo迭代检测 MMSE 多径
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 265次
引　用: 4次
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内容摘要


当今社会迅猛发展的无线通信面临着频谱资源日趋紧张的发展瓶颈,多入多出(Multi-Input Multi-Output)技术作为提高系统容量和性能可靠性的有效手段近几年来受到广泛的研究与应用。在慢衰落信道场景中,接收端获得的信道信息可以反馈到发射端,MIMO预编码技术利用该信道信息对发射信号进行重新设计,可进一步提高系统的容量与性能。本文首先分析了传统的SVD预编码算法,然后针对它的缺点介绍了新的预编码算法。MIMO系统的信号检测技术是影响系统性能的关键因素。不同于单天线系统,MIMO发射信号是多个复调制信号组成的矢量,这使得检测算法复杂度大大提高。在保证预算复杂度可接受的前提下尽量提高系统的性能是当今研究的热点,本文对传统的检测算法进行了分析,在其基础上引入了球形译码算法,能在保证性能最优的前提下大大降低检测算法复杂度。信道编码作为一种提高通信可靠性的重要手段一直以来受到广泛应用,其中编码数据接收端的Turbo均衡技术由于其优异的性能而备受关注。列表球形译码算法(LSD)在球形译码算法的基础上加以修改,能在球形译码的搜索中心周围找到多个最可能的发射信号向量组合及其概率值以提供给Turbo均衡器。在实际大带宽的无线通信系统,空间信道往往是频率选择性的。本文给出了频率选择性衰落信道的MMSE均衡算法,合并了多径信号,将多径信道转化为等价的单径信道,并与Turbo接收机进行了结合。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-15
第一章 绪论  15-18
  1.1 多天线技术研究现状  15-17
  1.2 本文的研究内容和结构安排  17-18
第二章 MIMO 系统的空间信道模型  18-27
  2.1 MIMO 信道的数学表达  18-19
  2.2 MIMO 信道的相关性  19-21
  2.3 MIMO 信道的容量分析  21-27
第三章 MIMO 系统预编码算法研究  27-44
  3.1 预编码MIMO 简介  27-28
  3.2 基于注水算法的SVD 反馈预编码算法  28-31
    3.2.1 预编码MIMO 信道模型  28-29
    3.2.2 应用注水算法的SVD 预编码方案  29-31
  3.3 几何平均分解(GMD)反馈预编码算法  31-35
    3.3.1 迫零-逐层干扰抵消(ZF-SIC)检测算法  31-33
    3.3.2 几何平均分解(GMD)算法  33
    3.3.3 几何平均分解算法的容量与性能分析  33-35
  3.4 统一信道分解算法  35-44
    3.4.1 最小均方误差-连续干扰抵消(MMSE-SIC)检测算法  36-38
      3.4.1.1 MMSE-SIC 检测算法流程  36
      3.4.1.2 MMSE-SIC 检测的信道容量  36-38
    3.4.2 UCD 算法简介  38-41
    3.4.3 UCD 性能分析  41-43
    3.4.4 本章小结  43-44
第四章 MIMO 系统检测算法研究  44-69
  4.1 常用的MIMO 接收端检测算法  45-47
    4.1.1 ZF 检测算法  45
    4.1.2 MMSE 检测算法  45-47
    4.1.3 ML 检测算法  47
  4.2 球形译码(SD)算法  47-54
    4.2.1 球形译码算法简介  47-51
    4.2.2 改进的球形译码算法  51-53
    4.2.3 列表球形译码算法  53
    4.2.4 球形译码的初始搜索半径选择  53-54
    4.2.5 复数星座点调制信号的球形译码算法  54
  4.3 Turbo 迭代算法  54-57
    4.3.1 Turbo 迭代算法简介  54-55
    4.3.2 MAP 比特检测算法  55-57
  4.4 多径MIMO 信道的MMSE 均衡  57-69
    4.4.1 单天线多径信道的MMSE 均衡  57-62
      4.4.1.1 单天线多径信道的信道模型  57-58
      4.4.1.2 软入软出MMSE 均衡检测器  58-62
    4.4.2 高阶调制信号多径MIMO 信道的SISO MMSE 均衡  62-68
      4.4.2.1 多天线多径信道的信道模型  62-63
      4.4.2.2 高阶调制信号MIMO 多径信道的SISO MMSE 均衡  63-66
      4.4.2.3 仿真结果  66-68
    4.4.3 本章小结  68-69
第五章 总结  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
个人简历  74-75
攻读硕士学位期间的研究成果  75-76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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