基于盲源分离的MIMO系统盲均衡算法研究

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1、硕士学位论文基于盲源分离的MIMO系统盲均衡算法研究RESEARCHONBLINDEQUALIZATIONFORMIMOSYSTEMBASEEDONBLINDSOURCESEPARATION秦凤勤哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN911.5学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于盲源分离的MIMO系统盲均衡算法研究硕士研究生：秦凤勤导师：迟永钢副教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN911.5U.D.C:6

2、21.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONBLINDEQUALIZATIONFORMIMOSYSTEMBASEEDONBLINDSOURCESEPARATIONCandidate：QinFengqinSupervisor：Asso.Prof.ChiYonggangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectroni

3、csandInfor-mationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要多输入多输出系统(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)，是一种发射端和接收端都采用多个天线的通信系统，能在有限的带宽内极大的提高系统信道容量。实际MIMO系统中会受到码间干扰(Inter-symbolInterference，ISI)和用户间干扰(Inter-userInterference，IUI

4、)的影响，因此，在均衡的同时还需要进行信源分离。传统的处理方法需要发送训练系列，增加了额外开销，降低了频带利用率，对此，一种行之有效的方法就是将盲均衡算法与盲源分离(BlindSourceSeparation，BSS)算法相结合，前者负责抑制干扰，而后者实现信源分离。本文主要研究了三种盲源分离算法与不同盲均衡算法的组合，对比分析其算法性能并分别加以改进。其中，三种盲源分离算法分别为基于互相关函数(CrossCorrelation，CC)最小的算法、基于多用户峰度（MultiuserKurtosis，MUK）最大化的算法，和约束拟合概率密度函数(ProbabilityDens

5、ityFunction，PDF)的CFPA算法(ConstrainedFittingPDFAlgorithm)。分别对比三类算法的精度和收敛速度性能可知：CFPA类算法精度最高，MUK类次之，CC类最低；CFPA类收敛速度最快，MUK类次之，CC类最慢。但是CFPA类算法的复杂度也最高。因此，本文的研究重点是提高CC类算法和MUK类算法的精度，在对CFPA类算法精度影响较小的情况下降低其算法复杂度。本文取得的主要成果如下：1)针对CC类和MUK类均衡算法，通过引入动态误差反馈机制，有效提高了算法精度。其中，将互相关类的CC-MMA算法稳态误差降低6~10dB，将CC-MMA

6、-DD算法稳态误差性能提升1~2dB；将高阶统计量类的MUK-MMA算法稳态误差降低9~11dB；改进的MUK-MMA-DD算法，稳态误差性能提升1~5dB。2)针对高精度CFPA算法计算复杂度过高的问题，通过在不同阶段使用不同的代价函数方法，使其计算复杂度得到了明显降低。同时，对CFPA-MMA算法稳态误差牺牲小于1dB；对CFPA-MMA-DD算法稳态误差牺牲小于0.5dB。关键词：MIMO；盲均衡；盲源分离；互相关；高阶统计量-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMultiinputandmultioutputsystemisacommunication

7、systemwithmultiplean-tennasinboththetransmitterandthereceiver，whichisabletogreatlyimprovethecapacityofthesysteminalimitedbandwidth.TheactualMIMOsystemwillbeaffectedbybothintersymbolinterferenceandinteruserinterference,therefore,thesourcesepa-rationisrequireddu