Massive+MIMO中基于BP的检测算法研究.pdf

《Massive+MIMO中基于BP的检测算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目MassiveMIMO中基于BP的检测算法研究学科专业通信与信息系统学号201221260305作者姓名皮秀敏指导教师张忠培教授分类号密级注1UDC学位论文MassiveMIMO中基于BP的检测算法研究（题名和副题名）皮秀敏（作者姓名）指导教师张忠培教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015.05.18论文答辩日期2015.

2、05.21学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DETECTIONALGORITHMBASEDONBELIEFPROPAGATIONINAMASSIVEMIMOSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:XiuminPiAdvisor:ProfessorZhangZhongpeiSc

3、hool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向

4、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位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、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要无线通信系统中的MIMO技术已日渐成熟，且已成为LTE/LTE-Advanced中的关键技术。目前LTE标准所支持的最大天线数目为8，其实际的频谱效率仅为5bps/Hz。MassiveMIMO作为MIMO技术的延伸，也是5G的核心技术之一。它可将天线数增加到数十根甚至上百根，最大限度地利用

5、已有资源，将信道容量和频谱效率提高数十倍。然而，在MassiveMIMO系统中，由于天线数目众多，接收信号复杂，信道矩阵维度巨大，对接收端的信号检测算法提出了更高的要求，希望以较低的复杂度实现良好的性能。正是在这样的背景下，本文对适用于MassiveMIMO信号检测的置信度传播（BP）算法进行进一步地研究，使其在不同的场景下达到更高的性能并具有更低的复杂度。BP算法作为MassvieMIMO中比较优秀的检测算法，近年来引起了学者们地高度关注。本文主要就如何进一步降低BP算法的复杂度以及解决在高阶调制方式下，BP检测算法表现不好的问题进行了研究。本文提出了

6、降低BP算法复杂度的三种方法：分层置信度传播、强制收敛、节点选择，并对它们进行了分析比较；提出了适用于采用高阶调制方式的MassvieMIMO系统的GTA-BP算法和GTA-BP-SIC算法，并对其进行了仿真分析。本文首先介绍了MassiveMIMO系统及其信号检测技术的研究背景和面临的现状，并对MIMO系统模型和常见的MassiveMIMO检测算法的原理作了简要概述。再详细阐述了基于马尔科夫随机场和因子图模型的BP算法并提出了三种降低置信度传播算法复杂度的方法。并对将每一种方法的原理进行了介绍，并将它们与纯置信度传播算法的性能进行了仿真对比。然后提出了

7、在具有高阶调制的MassiveMIMO系统中用于信号检测GTA-BP算法。详细论述了如何将高斯近似树运用在BP算法中，并给出了算法的详细过程和仿真分析，解决了BP算法在高阶调制系统中性能不好的问题。最后受MMSE-SIC算法的启发，将GTA-BP算法与串行干扰消除思想相结合提出了GTA-BP-SIC算法。对算法的思路及每一个步骤进行了讲解：如何改变BP算法的信息更新规则、如何运用最佳排序的思想。最后对GTA-BP-SIC算法进行了仿真分析，结果表明进一步提升了GTA-BP算法的性能。本文以置信度传播算法为重点，提出了在其基础上发展出来的低复杂度、高性能的

8、检测算法，为MassiveMIMO信号检测问题带来了一些新鲜的思路和方法。I摘要