块空时分组编码SC-FDMA虚拟MIMO迭代均衡接收机

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1、第30卷第1期2012年2月中国民航大学学报JOURNALOFCⅣⅡ。AVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．30No．1February2012块空时分组编码SC—FDMA虚拟MIMO迭代均衡接收机刘海涛，张化通(中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津300300)摘要：以块空时分组编码的SC—FDMA虚拟MIM0系统为研究对象．理论推导给出块空时分组编码的SC—FDMA虚拟MIMO系统接收信号模型及虚拟MIMO接收机迭代均衡算法：仿真结果表明：迭代均衡接收机可显著提高块空时分组编码的SC—FDMA虚拟MIM0系统的

2、链路可靠性。关键词：SC—FDMA；块空时分组编码；虚拟MIM0；迭代均衡中图分类号：TN929．5文献标志码：A文章编号：1674—5590(2012)01-0035-06TurboequalizationreceiverforB-STBCSC-FDMAvirtualMIMOsystemLIUHal—tao，ZHANGHua-tong(TianjinKeyLabforAdvancedSignalProcessing，CAUC。Tianjin300300，China)Abstract：AvirtualMIMOsystembasedonsingleca

3、rrierfrequencydivisionmultipleaccess(SC-FDMA)withblock—space-timeblockcoding(B-STBC)isinvestigated．Inthispaper，thereceivedsignalmodelandalowcomplexityiterativeequalizationalgorithmbasedonvirtualMIMOsystemisproposed．Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmcanobviouslyimprov

4、ethetransmissionreliability．Keywords：SC—FDMA；B-STBC；virtualMIMO；turboequalization由于具有良好的链路传输陛能及低峰均比特性，SC—FDMA被选择为3GPPLTE系统上行链路多址接入方案1蝴。在SC—FDMA传输方案基础上，北电公司进一步提出单天线SC—FDMA虚拟MIMO传输方案131，该传输方案可显著提高LTE系统上行链路频谱效率，因此SC—FDMA虚拟MIMO系统被写入为3GPPLTERel8技术规范。为解决频域线性均衡算法不能有效克服虚拟MIMO系统存在的多用户干扰

5、导致系统传输性能降低的问题，文献【4]将迭代均衡思想(turboe—qualization)应用于SC—FDMA虚拟MIMO系统，迭代均衡接收机可充分利用信道译码器提供的先验信息来重构多用户干扰以提高链路传输的可靠性。最近，为进一步提高3GPPLTERel8系统的性能，以满足并超过ITUIMT—advanced的技术要求，3GPP提出在LTE系统上行链路使用多天线技术，以最大限度获取空间复用与分集增益15I，阿尔卡特一朗讯公司提出一种基于块空时分组编码(B—STBC)SC—FDMA传输方案[61，该传输方案不仅可保持SC—FDMA低峰均比特性，同时接

6、收机通过线性均衡算法就可获得满分集增益，提高了上行链路传输可靠性。文献【7]以块空时分组编码SC—FDMA传输方案为基础提出基于块空时分组编码SC—FDMA虚拟MIMO传输方案，并利用信道传输矩阵具有类Alamouti特性给出一种低复杂度线性均衡算法，该传输方案可进一步利用虚拟MIMO系统提供的空间复用增益提高上行链路的频谱效率；然而文献【7]提出的线性均衡算法不能有效克服虚拟MIMO系统存在的多用户干扰，造成接收机检测性能的下降。为了克服基于块空时分组编码SC—FDMA虚拟MIMO系统线性均衡算法性能较差的缺点，本文基于块空时分组编码的SC—FDM

7、A虚拟MIMO系统，提出迭代均衡算法及接收机实现方案。计算机仿真表明：迭代均衡接收机可充分利用信道译码器提供的先验信息克服符号串扰及多用户间干扰，显著提高基于块空时分组编码SC—FDMA虚拟MIMO系统链路传输的可靠性。本文使用以下表示方法：【·】’、[．】7、【·】H与(·)。1分别代表矩阵或向量的共轭、转置、共轭转置与求逆运算；Slag(·)代表列矢量对角化运算；Vec{·}代表取矩收稿日期：2011-06-12；修回日期：2011-10-25基金项目：天津市自然科学基金项目(09JCYBJC00600)作者简介：刘海涛(1966一)，男，河北沧

8、州人，副研究员，博士，研究方向为宽带移动通信及航空移动通信．一36一中国民航大学学报2012年2月阵对角线元