mimo系统中球状检测算法研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第V页3．4本章小结⋯⋯⋯．．．⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．⋯⋯．．．28第4章球状检测的改进型初始半径选择方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．294．1改进方案一⋯⋯．．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．⋯⋯．294．1．1方案分析⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯．．⋯⋯．．⋯⋯⋯．294．1．2仿真分析⋯．．⋯⋯⋯．．．．．．⋯．．．⋯⋯．．．⋯⋯．．．314．2改进方案二⋯⋯．．⋯⋯．．⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．．⋯⋯⋯．354．2．1方案分析⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．．．⋯⋯⋯．354．2．2仿真分析．．．⋯⋯⋯⋯

2、．．．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．3改进方案一与改进方案二的结合．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．．374．3．1方案分析．．⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．374．3．2仿真分析⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．4本章小结．．⋯⋯⋯．．．．⋯⋯．．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯．．38结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．

3、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论本章结合MIMO技术及几种常见信号检测算法的基本概念及发展状况从理论上分别对MIMO系统及球状检测算法的研究背景、研究意义、研究现状加以分析说明，在此基础上确定了本论文的研究内容，最后概括性的给出了整篇论文的结构安排。1．1研究背景与研究意义MIMO系统是一项运用于802．11n的核心技术，目前LTE、WiMAX以及3GPPLTEAdvan

4、ced等标准均采用MIMO技术作为它们的核心技术，是无线通信领域的巨大突破，可以在不增加带宽的前提下，成倍的提高信道容量和频谱利用率。MIMO技术一开始来源于无线通信系统中的天线分集技术与智能天线技术，它是单入多出(SIMO)与多入单出(MISO)技术的结合，具有两者的特征和优势。MIMO系统通过在发送端和接收端配置多根天线，充分利用信道传输过程中的多径传播，建立多个并行子信道流，运用先进的信号处理与无线传输技术，开发空间资源。多径传播在传统通信中都被认为是一种不利因素，而在这里却能因势利导，在不增加发射功率与带宽的前提下，提高通信系统的可靠性和有效性，可以说是现代

5、通信领域的重要技术突破。如今，MIMO技术已经不是传统的无线通信智能天线，其优势也不是常规智能天线可以比拟的，相对于采用智能天线下的对数增长，MIMO系统的容量是随着最小天线数目的增长呈线性增长，从理论的角度分析，如果天线的成本、空间与射频通道不受限制，MIMO系统就能提供无限大的容量，随着世界各国对此技术的不断研究完善，MIMO技术将成为新一代移动通信系统所必须采用的关键技术，因此有着广泛的研究意义【lJ。与此同时，评价一个通信系统的好坏很大程度上依赖于接收端信号检测的准确性，性能与复杂度是评价信号检测优劣的两个重要指标，因此能够设计出高性能、低复杂度的信号检测算

6、法对于理论与实际都是很有意义的。在MIMO系统中，由于引进了多天线，在每个接收天线上都叠加了多个其它子信道的干扰信号，这就对信号检测造成了严重的影响，也给信号检测带来了很大的挑战。传统的线性检测算法如迫零(ZF，ZeroForcing)检测算法、最小均方误差(MMSE，MinimumMeanSquareError)检测算法等计算复杂度低但西南交通大学硕士研究生学位论文第2页性能很不理想，非线性检测算法在线性检测算法的基础上性能有所改进，但复杂度也增加了，最大似然检测(MLD)算法可以提供最优检测性能，但是随着MIMO多天线技术的引进，最大似然检测算法的复杂度变得非常

7、高，这使得它在实际应用中成为不太现实的检测算法，这些限制条件都决定了传统的检测算法只适用于传统的单天线模式。半定松弛检测(SDR)算法是一种新兴的检测算法，它在最大似然检测算法的基础上进行改进，大大降低了检测复杂度，且性能的损失相对于传统的检测算法来说不大，但它的性能与最大似然检测的最优性能始终存在一定差异，且这种差异会随着信噪比的增加而增加。球状检测算法可以看作是最大似然检测算法的特例，它既能维持最大似然检测的最优性能，同时又大大降低了复杂度，因此具有广泛的研究意义。1．2研究现状经过近十年的研究，MIMO多天线无线通信系统开始由概念模型和系统设计走向系统研制