基于优化算法的MIMo-OFDM系统多用户检测技术研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterMulti·-userDetectionTechniqueBasedonOptimizationAlgorithmforMIMO-OFDMSystemByJuanDuSupervisor：Prof．XiaominMuCommunicationandInformationSystemInformationEngineeringSchoolMay2012原创性声明㈣㈣㈣l／liltIllllIlllI

2、Y210265本人郑重声明：所呈交的学

3、位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：杠蛹日期：沙f2年多月6日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可

4、以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文存解密后麻遵守此规定。学位论文作者：枉媳日期：≯Dt2-年占月5日摘要多入多出(Multiple．InputMultiple—Output，MIMO)系统由于能够成倍地提高无线信道容量受到了广泛的关注，正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术凭借其频谱效率高和抗频率选择性衰落强的优势备受研究人员的青睐，而将二者结合的MI

5、MO．OFDM技术更被视为下一代高速无线局域网的核心技术。MIMO．OFDM系统中，所有用户可以同时进行同频通信，信道之间的不正交性造成了多用户之间的干扰(Multi-UserInterference，MUI)，因此需要用多用户检测(Multi-UserDetection，MUD)技术来对接收天线接收到的叠加信号进行分离和检测，以恢复出每个用户的发射符号。在众多的多用户检测方法中，基于优化算法的检测方法由于其广泛的使用性和良好的性能备受关注。本文针对最优检测NP难解的问题，将其等效为寻优问题，分别深入研究了多用户MIMO．OFDM系统中遗传算法(G

6、eneticAlgorithm，GA)和重复加权激励搜索算法(RepeatingWeightedBoostingSearch，RWBS)辅助的最小均方误差(MinimumMeanSquaredError，MMSE)多用户检测技术。主要内容如下：1．分析研究了用空时编码(Space-TuneBlockCodes，STBC)实现的MIMO．OFDM系统的基本原理，并仿真了其误码率性能。在该系统下，对几种基本的多用户检测算法，如：迫零(ZeroForcing，ZF)检测、M／vISE检测、基于最小均方误差的排序串行干扰消除(OrderedSuccessi

7、veInterferenceCancellation，OSIC)(MMSE．OSIC)、最大似然检测(MaximumLikelihoodDetection，№D)进行了仿真分析。2．对GA辅助的MMSE多用户检测算法(MMSE．GAMUD)进行了改进，在接收端利用GA实现了基于多用户检测和信号解调的联合优化(MMSE—GAMJD)。改进后的联合优化算法利用信号解调所带来的估计值作为GA的初始群体，因而检测的结果更为可靠。仿真结果表明，与MMSE．GAMUD相比，在相同复杂度的条件下，该算法可以取得更好的系统性能。3．提出了RWBS辅助的MMSE检测

8、方法(MMSE．RWBSMUD)。该方法利用RWBS算法权值引导的机理，强化“优良’’个体在进化过程中的作用，加摘要速最优解的收敛速度，并以MMSE检测的结果作为算法的初始群体，相比GA能更准更快地找到最优解。仿真结果表明，相同条件下，该算法能够取得优于MMSE、MMSE．OSIC、MMSE．GAMUD、MMSE—GAMJD的性能。关键词：MIMO．OFDM多用户检测遗传算法重复加权激励搜索算法IIAbstractMultiple—Input·Multiple-Output(MIMO)systemhasreceivedextensiveattent

9、ion,becauseitcouldexponentiallyimprovethecapacityofwirelessch