mcmc算法在mimo技术中的研究及应用

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1、４占糾故Ａ著ＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮ硕ｉ学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ■山邮域；心过站＇，＇．：Ｉ．．、，护Ｉ＇咕＂户＾／＼嚇，＼‘■＾－■■：／／－＾．。據Ｖ：；：ｖ：＾：：：：１１：＾．．ＶｉＭｖ；；；：：＼＼考／／＾Ｖ／，９襄心乂东叙论文题目ＭＣＭＣ算法巧ＭＩＭＯ技术中的研究及应用学科专业遥信与信息系统学号２０１３２１２６０３０４Ｔ

2、ＴＴ．Ｔｎｍｍｒｉｆ／作者姓名何帅宁指导教师朗剑浩教授：二ｔ＇这．山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了作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加从标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人己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＆：：＾＾恃年日期：分年月日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

3、、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文，的复印件和磁盘允许论文被蒼阅和借阅。本人授权电子科技大学可封将学位论文的全部或部分、内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印缩印或扫描等复制手段保将、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：、导师签：作者签名名）的个身＞：曰期２年曰；〇月＾／＾式／５Ｗ分类号密级注1UDC学位论文MCMC算法在MIMO技术中的研究及应用（题名和副题名）何帅宁（作者姓名）指导教师胡剑浩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

4、信息系统提交论文日期2016.04.15论文答辩日期2016.05.24学位授予单位和日期电子科技大学2016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。ResearchonMarkovChainMonteCarloMethodforMIMOSystemsAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:ShuainingHeSupervis

5、or:Prof.JianhaoHuSchool:NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications摘要摘要多输入多输出（MIMO）是一种利用传输空间的自由度来成倍提升数据传输速率和可靠性的技术，已广泛应用于IEEE802.16e/802.16mWiMax和HSPA+等无线通信标准中。大规模MIMO（MassiveMIMO）技术将成为下一代移动通信（5G）的核心技术以解决未来爆炸式的数据流量、海量接入和各类新型业务。在MIMO系统中，接收端信号处理的性能好坏和复杂度高低直接决定了整个通信

6、系统的质量和发展前景。因此，MIMO技术，尤其是大规模MIMO技术，其面临的一个重要挑战就是设计高性能、低复杂度的检测算法。在众多的检测算法中，复杂度呈线性增长或至多呈多项式增长的马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）算法是最有潜力使整个MIMO系统获益的检测算法之一。因此，本文的重点及亮点就是设计高性能、低复杂度的MCMC-MIMO检测算法。首先，本文介绍了MCMC算法的基本原理，讨论了4种能解决贝叶斯推理中高维积分问题的随机采样算法，并阐述了影响MCMC算法采样性能的初始值选择、跳转分布选择、跳转步长选择、采样并行度和迭代深度折衷等问题。基于MCMC算法在

7、贝叶斯分析中的经验，本文将MCMC算法应用到MIMO检测中，着重推导了逐比特和逐符号的MCMC-MIMO检测算法，并分析了传统MCMC检测算法在高信噪比下的误码平层问题和复杂度高于一般线性检测算法的问题。其次，在详细分析了导致传统MCMC-MIMO检测算法上述两大问题的根本原因之后，本文提出了一系列复杂度简化技术和性能增强技术，且部分技术可联合使用使得MCMC算法性能和复杂度到达最优。结果表明：在常规MIMO方面，在抖动、条件下重新初始化和饱和修剪技术联合优化下，基于Max-Log更新的逐比特MCMC算法能以MMSE-PIC算法60%的复杂度获得1-2

8、dB性能提高；基于Max-Log/2-best更新的逐符号MCMC算法可在适当增加复杂度下到达