mimo系统中球状检测算法的的研究

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1、ClassifiedIndex：TN929．5U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTHESPHEREDECODINGMETHODINMIMOSYSTEMSGrade：2010Candidate：HongYeAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：SignalandInformationProcessingSupervisor：ProfessorZhengMaMay,2013西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完

2、全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并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。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密√使用本授权书。(请在以上方框内打“V”)学位论文作者签名．＼1l(鳜日期：pl弓。S，f匕指导老师签名：Et期：∞KS．f6西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．详细介绍了球状检测算法的发展历程、算法推导

3、、影响算法复杂度的因素，对球状检测目前存在的两个问题(低信噪比和高维MIMO系统中球状检测算法复杂度太高)进行了仿真，详细分析了初始半径对球状检测算法复杂度的影响，给出了三种传统初始半径选择方案，并对这三种方案进行复杂度仿真，找出了一种适用于高维MIMO系统的初始半径选择方案，即MMSE+SD。2．通过unionbound分析方法分析了球状检测的最优性能在不同信噪比下随着天线维数变化的变化情况，研究表明在低信噪下球状检测的性能会随着天线维数的增加而恶化，但是在高信噪比下天线维数越高球状检测的性能反而越好，他们之间存在一个分界点。3．从初始半径选择对球状检测算法复

4、杂度的影响出发，在MMSE+SD基础上对初始半径选择方案进行改进，推导出了两种新的适用于高维MIMO系统的初始半径改进方案，即MMSE+SD(binarysearch)S1SDR+SD，这两种方案在维持最优性能的前提下大大降低了球状检测算法的复杂度。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。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研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：、叶吸日期：弘I弓．≮．

5、亿西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要多输入多输出(MIMO)技术，就是在发送端和接收端均采用多根天线的通信模式，是无线通信领域的巨大突破，可以在不增加带宽的情况下，成倍的提高信道容量和频谱利用率，成为第三代及未来移动通信系统实现高数据速率、高传输质量、高系统容量的关键技术之一。通信系统的好坏从很大程度上来讲都依赖于信号检测，然而，随着MIMO技术的引进，传统的信号检测算法要么因为性能恶化太快要么因为算法复杂度太高已经不能满足检测要求了，新兴的半定松弛检测(SDR)算法在性能和复杂度之间做了一个很好的折衷，但是它与最大似然检测的最优性能之间始终存在一定差异，

6、且随着调制阶数及天线维数的增加，他们之间的差异会越来越大。球状检测可以在维持最优性能的同时大大降低最大似然检测的复杂度。目前，球状检测存在的问题是低信噪比和高维天线下算法复杂度过高。信噪比较低时，最优检测性能与其他次优检测性能之间的差距很小，从实际来看，以高昂的代价降低球状检测算法复杂度来换取性能上的微小改善意义不是很大，加上高维MIMO系统由于其极大容量已经越来越受到人们的瞩目，因此本论文的研究重点是在高维MIMO系统中进行低复杂度球状检测算法研究。本论文结合unionbound分析方法对球状检测的性能进行了研究，分析了不同信噪比下球状检测性能随着天线维数的变

7、化而变化的情况，找出了他们的分界点。初始半径的选择是影响球状检测算法复杂度的一个重要因素，本论文基于高维MIMO系统中最优的一种初始半径选择方案(MMSE+SD)研究出了两种适用于高维MIMO系统的改进方案。第一种改进方案(MMSE+SD(binarysearch))是在预处理检测的基础上，结合半径序列及折半查找的思想对MMSE+SD的一种改进，第二种改进方案是简单地将预处理算法由之前的MMSE替换为SDR，以此来缩小球状检测搜索范围，降低算法复杂度，本论文在对第一种改进方案进行深入探讨之后又将两种方案结合起来进一步降低了球状检测算法的复杂度。关键词：MIMO；

8、球状检测；初始半径；半径