lte系统中的小区间干扰消除技术仿真研究

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1、二。一一年五月SouthwestJiaotongUniversity—MasterDegreeThesisRESEARCHOlNⅢTER．CELL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．不保密面使用本授权书。(请在以上方框内打“√")学位论文作者签名：李壕蓼日期：

2、刎牟‘月g曰指导老师签名：倘，彳'日期：脚，，．多．彦西南交通大学学位论文主要工作(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．建立单小区的MIMO系统仿真模型，分析与仿真了MIMO通信系统中的各种技术，包括分集技术、空时编码技术以及多天线检测技术，比较与归纳了它们的一些特点。．2．在平坦衰落信道下，建立多小区干扰的MIMO系统仿真模型，研究LTE系统中基于交织多址(InterleaveDivisionMultipleAccess，IDMA)的迭代干扰消除技术，并且应用了三种现有的数据概率辅助(ProbabilisticDataAssociation，PDA)

3、多用户检测技术。在不同的小区干扰环境中，仿真了这三种基于IDMA的迭代干扰消除技术。通过比较分析它们的性能，总结出各自的优缺点。3．提出一种改进的算法，把两种现有的PDA检测算法结合起来，实现优势互补。同时针对干扰小区的信号强度不同，提出三种基于改进算法的方案，并且通过仿真与分析，充分地验证了这些方案的适用性和可行性。4．在频率选择性衰落信道下，建立多小区干扰的两种MIMO．OFDM系统的仿真模型：BLAST-OFDM系统与STBC．OFDM系统，并分析了它们的信号模型。在不同的系统模型下，仿真比较了各种干扰消除算法的性能，同时也验证了改进算法各种方案的性能。本人郑重声明

4、：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，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：茑瘃菜日期：乃¨身6目QI．1日夕’-●7，VrJ．一西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要小区间干扰(ICI)是一个固有的问题，它决定着系统的容量。在蜂窝小区系统中，小区边缘用户受到相邻小区的干扰，因此它们的吞吐率相当低。小区间干扰消除技术可以消除共道干扰，并且提高小区边缘的性能。正交频分多址(OFDMA

5、)因其高频谱效率等优势被选为LTE下行链路的多址方案。与码分多址(CDMA)不同，OFDMA无法通过扩频方式消除干扰，因此在LTE中得到主要研究的是数据概率辅助(PDA)与交织多址(IDMA)结合的迭代干扰消除技术。PDA可以实现迭代的多用户(小区)检测，而IDMA能获得显著的性能增益，从而抑制小区间干扰。首先，本论文建立了一个多小区干扰的MIMO系统，并且考虑了三种现有的PDA检测算法，即最小均方误差检测(MMSED)算法，均值软判决检测(SDD)算法和最大后验概率检测(MAPD)算法。其中MMSED和SDD算法属于软干扰消除检测(SoICD)算法，而MAPD算法属于广

6、义的Turbo检测算法。仿真结果表明，虽然基于相同的检测原理，但MMSED算法在复杂度和性能上都要逊色于SDD算法。SDD算法优点是复杂度低，有良好的稳定性，在处理弱干扰方面表现出优秀的性能，缺点是对强干扰的处理能力不足。而MAPD算法优点是在处理强干扰方面表现出优秀的性能，缺点是复杂度高，在处理弱干扰方面稳定性不足。接着，为了实现它们的优势互补，论文提出了一种改进的PDA检测算法一分组的MAPSDD算法，它很好地结合了SDD与MAPD算法。按照干扰信号的强度的不同，本论文又提出y-种基于改进算法的方案。仿真结果表明，对不同强度的干扰采用不同的检测方案是可行和灵活的。根据

7、对仿真结果的分析，可以得到一种综合的检测方案：对于强干扰信号，可以把它们与期望信号分到同一组，采用分组的MAPSDD算法检测；对于中干扰信号，可以采用SDD算法检测；对于弱干扰信号，则可以采用高斯近似的方法处理。这样既能提高性能，又能降低复杂度。最后，论文建立了两种多小区干扰的MIMO．OFDM系统，并且仿真分析了在MIMO、BLAST-OFDM和STBC．OFDM这三种系统下的干扰消除算法性能。仿真结果表明，改进算法的方案在MIMO．OFDM系统中也表现出相似的性能。关键词：小区间干扰(ICI)；共道干扰；迭代干扰消除；正交