ofdmmimo通信机中mimo检测算法及实现技术分析

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1、摘要摘要多入多出(Multiple．InputMultiple．Output,MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。MIMO系统的基本结构非常简单：任何一个无线通信系统，只要其发射端与接收端都采用多个天线，便可构成一套无线MIMO系统。由于各发射信号占用同一频带，多个数据链路同步进行，因而该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。因此，MIMO技术成为下一代无线通信系统的候选技术，备受关注。在“MIMO—OFDM通信机开发’’课题项目中，本学位论文负责MIMO检测模块的开发工作，即对MIMO检

2、测模块进行检测算法设计、编程实现、仿真测试和硬件验证，使模块性能符合设计要求。第一章概述了MIMO．OFDM技术的发展现状，简要阐述了MIMO技术框架，介绍了课题来源与论文的安排。第二章首先简要介绍了MIMO．OFDM通信机的系统基本框架及MIMO技术在其中的应用，描述了常见的MIMO检测算法，然后对比分析了SolCMMSE检测算法与MMSELLR检测算法的性能与实现复杂度，并结合上述两种算法各自的优点，提出了一种适合于系统迭代并具有较低复杂度的MIMO检测方案。然后对基于MMSE的MIMO检测算法的难点矩阵求逆方法进行了分析，对比了

3、两种常用矩阵求逆算法的实现复杂度，结合待求逆矩阵的特点最终选择了变量循环重新编号法用于DSP实现。第三章对所提出的MIMO检测方案用DSP进行实现。本章首先对MIMO检测方案的实现结构进行总体设计，然后详细阐述了各功能模块的实现方案，并给出各模块实现后的测试结果，主要包括复数矩阵运算模块、矩阵求逆模块、MMSE滤波模块、欧氏距离计算模块和最小值模块等。第四章对MIMO检测的DSP实现进行硬件测试和性能分析，通过分析板级调试数据采集图、系统运行速度和性能曲线，证明了本文提出的方案及其DSP实现的正确性。摘要第五章对全文进行概括性总结，指

4、出本文的主要工作，同时给出下一步研究工作的建议。关键词：MIMO、OFDM、MMSE、DSPABSTRACTABSTRACTMulti-InputMulti-Output(MIMO)isamajorbreakthroughofsmartantennasinthefieldofwirelesscommunication．ItssimpleframeworkbasedOnmultipleantennasatthetransmitterandreceiver．ThebasicprincipleofMIMOistotransmitparall

5、eldatastreambymultipleantennasoftransmiter,thencombineandprocessthedifferentdatastreamsreceivedbymultipleantennasofreceiver．Becausetheentireparalleldatastreamsharethe$a133ebandwidthandtransmitsimultaneously，MIMOCalrlenhancesystemcapacitywithoutadditionalbandwidth．Theref

6、ore，MIMObecamethehotpointinthenextgenerationwirelesscommunicationsystem．Duringthe“MIMO—OFDMSystem'’t'rojeet,thispaperisresponsibleforthedevelopingofMIMOdetection．WehavefinishedtheDSPimplementionofMIMOdetection．Simulationandtestingresultshaveprovedtheperformanceofthesyst

7、em．Chapter1introducesthedevelopmentofMIMO—OFDMtechniqueandthestructureofMIMOsysteminbrief．Thearrangementofthisthesisisgiven．InChapter2，wefirstdescribethestructureofthe“MIMO-OFDMCommunicationSystem”andtheapplicationofMIMOtechnologyinthissystem．WethencompareSoICMMSEdetect

8、ionalgorithmandMMSELLRdetectionalgorithmindetail．Finally,WepresentaMIMOdetectionschemebased011hardwarerealizat