基于预编码的混合迭代均衡算法

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1、第３７卷第３期哈尔滨工程大学学报Ｖｏｌ．３７№．３２０１６年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒ．２０１６基于预编码的混合迭代均衡算法李一兵，刘海涛，叶方，林云（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：针对ＬＴＥ下行多输入多输出正交频分多址（ＭＩＭＯ⁃ＯＦＤＭ）系统中的天线间干扰和多径干扰问题，提出一种低复杂度的迭代均衡算法。该算法在接收端通过预编码矩阵将发射信号扩展到所有子载波上，从而减少部分子载波深衰落对扩展前原始发射信号的影响。算法在接

2、收端引入最小均方差误差排序ＱＲ分解（ＭＭＳＥ⁃ＳＱＲＤ）软干扰消除均衡算法，一方面避免传统基于最小均方误差（ＭＭＳＥ）并行软干扰消除均衡算法中矩阵求逆运算，进而降低了算法复杂度，另一方面利用信道排列，优先检测信噪比最大的传输符号进而提高检测准确性。同时通过预编码对重构信号进行预处理，进而缓解在迭代干扰消除过程中的误差传播。仿真结果表明：在４发４收场景下，误码－５率为１０时，所提算法信噪比改善约０．７ｄＢ。关键词：多输入多输出正交频分多址；最小均方误差排序ＱＲ分解；预编码矩阵；最小均方误差；ｔｕｒｂｏ均衡ｄｏｉ：１

3、０．１１９９０／ｊｈｅｕ．２０１５０１００４网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１６０１０５．１６０４．００２．ｈｔｍｌ中图分类号：ＴＮ２９２文献标志码：Ａ文章编号：１００６⁃７０４３（２０１６）０３⁃４５５⁃０６ＨｙｂｒｉｄｉｔｅｒａｔｉｖｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘＬＩＹｉｂｉｎｇ，ＬＩＵＨａｉｔａｏ，ＹＥＦａｎｇ，ＬＩＮＹｕｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕ

4、ｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｃｏ⁃ａｎｔｅｎｎａａｎｄｍｕｌｔｉｐａｔｈｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅＬＴＥｄｏｗｎｌｉｎｋｍｕｌｔｉ⁃ｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉ⁃ｏｕｔｐｕｔｏｒｔｈｏｇｏ⁃ｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｌｏｗ⁃ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｈｙｂｒｉｄｉｔｅｒａｔｉｖｅｅ

5、ｑｕａｌｉｚａ⁃ｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｉｎａｒｅｃｅｉｖｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｕｔｉｌｉｚｅｓａｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘｔｏｓｐｒｅａｄｓｙｍｂｏｌｓｏｖｅｒａｌｌｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｒｅｌｉｅｖｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｅｅｐｆａｄｉｎｇｉｎｓｏｍｅｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ．Ｉｎａｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｔｈｅｓｏｆｔｉｎ⁃ｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｄｏｐｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉ

6、ｎｉｍｕｍｍｅａｎ⁃ｓｑｕａｒｅ⁃ｅｒｒｏｒ（ＭＭＳＥ）⁃ｓｏｒｔｅｄＱＲｄｅｃｏｍｐｏ⁃ｓｉｔｉｏｎｔｏａｖｏｉｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｗｈｅｎｓｏｌｖｉｎｇａｎｉｎｖｅｒｓｅｍａｔｒｉｘ．Ｔｈｉｓｍａｔｒｉｘｉｓａｌｗａｙｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐａｒａｌｌｅｌｓｏｆｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｂａｓｅｄｏｎｍｉｎｉｍｕｍｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒ（ＭＭＳＥ）ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｉｎａｄ⁃ｄｉｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇａｃｈａ

7、ｎｎｅｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｏｆｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｐｒｉｏｒｉｔｉｚｅｓｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｍｉｓ⁃ｓｉｏｎｓｙｍｂｏｌｓｗｉｔｈａｍａｘｉｍｕｍｎｏｉｓｅ⁃ｔｏ⁃ｓｉｇｎａｌｒａｔｉｏ（ＳＮＲ）ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｃｏｎ⁃ｓｔｒｕｃｔｅｄｓｉｇｎａｌｓｉｓｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙａｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘ，ｗｈｉｃｈｄｅｃｒｅａｓｅｓｅｒｒｏｒｐｒｏｐａｇａ

8、ｔｉｏｎｉｎｉｔｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｉｔｅｒａｔｉｖｅｉｎｔｅｒ⁃ｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ，ｗｈｅｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｅｑ