基于MIMO的检测算法的研究

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1、基于MIMO的检测算法的研究摘要多输入多输出(MIMO)技术是一项在3G和4G中有着广泛应用的无线通信技术，采用多个发射天线和多个接收天线的结构，通过增加发射端和接收端的天线数量可以显著提高频谱的利用率。贝尔实验室的分层空时(BLAST)编码技术是由Foschini等人最早提出的一种空时编码方式。特别是垂直分层空时码(V-BLAST)的编码复杂度较低，这使得V-BLAST在高速无线通信中的应用有着非常大的优势。通过采用V-BLAST可以大幅度提高MIMO系统的频谱利用率。本文主要基于Foschini的理论工作，讨论了无线信道的基本特征、MIMO系统的信号模型和信道容量。在此基础上讨

2、论了三种空时编码技术，包括空时分组码、空时网格码和分层空时码。基于v-BLAST的检测算法，对串行干扰抵消方法进行了改进，使改进后算法的复杂度有一定程度的降低；并对几种算法的性能进行了仿真和比较；给出了不同算法在不同环境下的适用性。最后，论文研究了MIMO技术在3G演进系统中的应用。关键字：多输入多输出；分层空时码；检测算法ResearchofdetectionalgorithmbaseonMIMOABSTRACTMultiple··inputmultiple··outputcommunicationtechnologiewhichhasmultipletransmitantenn

3、asandmultiplenumberoftransmitterandreceiverutilization．(MIMO)technologyisawirelessabroadapplicationin3Gand4G．Itusesreceiveantennas，byincreasingtheantennacansignificantlyimprovethespectrumBellLabsLayeredSpace—Time(BLAST)codingtechniqueisaspace—timecodingfirstproposedbyFoschini．Particularlytheco

4、dingcomplexityintheverticallayeredspace—timecodes(V-BLAST)islow,whichmakestheV-BLASTaverylargeadvantageintheapplicationofhigh—speedwirelesscommunications．ByusingV-BLASTcansignificantlyimprovethespectrumutilizationofMIMOsystems．ThispaperismainlybasedonthetheoreticalworkofFoschini，thebasiccharac

5、teristicsofwirelesschannelandthesignalmodelandchannelcapacityofMIMOsystemhasbediscussed．Onthisbasis，wediscussedthreekindsofspace-timecodingtechniques，includingspace—timeblockcodes，space—timetrelliscodesandlayeredspace-timecodes．WediscussthedetectionalgorithmbaseonV-BLAST，theserialinterferencec

6、ancellationmethodhasbeenimproved，receivetheresultsofreducingcomplexity；alsotheperformanceofseveralalgorithmshasbeensimulatingandcomparing；givingtheapplicabilityofdifferentalgorithmsindifferentenvironments．Finally，weresearchtheapplicationsoftheMIMOtechnologyinthe3Gsystem．Keywords：MIMO；V-BLAST；d

7、etectionalgorithm图表清单图2．1选择合并方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lz图2．2切换合并方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lz图2．3最大比合并方法⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一．··l-j图2．4MIMO系统结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··14图2．5SNR为15dB时，准静态信道的信道容量累积分布函数⋯⋯⋯⋯·l9图2-6nr=nR=8时不同信噪比的MIMO系统信道容量⋯⋯⋯⋯⋯⋯·l9图3．1Alamouti空时编码器原理框图