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基于VBLAST编码的MIMO信号检测技术研究

作　者: 李婷
导　师: 吴君钦
学　校: 江西理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多输入多输出 信号检测 估计误差降序 快速收敛
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
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内容摘要


多输入多输出(Multiple input multiple output,简称MIMO)技术作为无线通信领域的核心技术之一，其核心地位的优势在于能够合理利用多径衰落，在不增加带宽的条件下成倍地提高通信系统的容量。尤其是随着人们物质条件的提高，移动用户数量急剧增加、多媒体业务也迅猛发展，MIMO技术能在有限的带宽资源上提高通信的传输速率、信息传输的可靠性，因此也倍受青睐。然而MIMO技术要发掘出如此庞大的潜能，其接收端的检测技术起着关键作用。通信的目的也正是接收端能够正确恢复发射端发射的数据信息，同时接收机的复杂度又不高。本文阐述了MIMO技术的发展背景，MIMO技术的研究现状及发展方向，并着重研究了MIMO信号接收端的检测技术，主要研究了如下内容：(1)深入了解MIMO技术的基本理论知识，研究了MIMO信号接收机的几种经典检测算法，包括最大似然检测算法、迫零算法、最小均方误差算法、串行干扰消除算法等检测算法，并从理论上分析了各检测算法的性能，同时通过实验仿真验证了理论分析的正确性。(2)本文综合考虑系统误码率问题，提出一种基于估计误差降序的改进检测算法。改进算法将星座图中所有的星座点都作为首层信号的估计值，并分成若干平行分支，同时进行干扰消除检测，根据估计误差降序，仅通过一次排序操作，保证越靠后的检测层，信号检测的可靠性越高，最后对各平行分支从整体上选取最优作为最后的检测输出。仿真结果表明，改进算法的误码率更低，而其计算复杂度与改进前相当或者略有增加，总体上性能得到改善。(3)针对球检测算法中半径对算法复杂度有较大影响的问题，提出一种快速收缩半径的改进球检测算法。改进方法根据MMSE算法确定初始半径，并在下层检测时通过加权系数可以快速收敛半径。将原始球检测算法与改进算法在MIMO-OFDM系统上进行仿真，仿真结果证明，改进算法的复杂度比原始球检测算法的复杂度明显下降；使用不同加权系数对系统性能及计算量均有影响，同时通过仿真也得到了比较合适的系数，使得系统仅以少量的性能损失有效地降低了系统的计算复杂度。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 课题研究背景  9-12
    1.1.1 移动通信的发展历程  9-11
    1.1.2 本课题的研究意义  11-12
  1.2 MIMO研究现状及发展方向  12-14
    1.2.1 MIMO技术  12-13
    1.2.2 MIMO检测算法  13-14
  1.3 论文所作工作与内容安排  14-16
第二章 MIMO-OFDM系统基本理论研究  16-32
  2.1 MIMO系统及模型  16-27
    2.1.1 MIMO系统信道建模  19-22
    2.1.2 MIMO信道容量分析  22-24
    2.1.3 MIMO发送端编码方式  24-27
  2.2 OFDM技术  27-31
    2.2.1 OFDM系统的基本模型  27-30
    2.2.2 DFT实现方法  30
    2.2.3 OFDM的保护间隔及循环前缀  30-31
  2.3 MIMO-OFDM系统模型  31
  2.4 本章小结  31-32
第三章 MIMO系统经典检测算法  32-37
  3.1 最大似然检测算法  32
  3.2 线性检测算法  32-34
    3.2.1 迫零检测算法  33
    3.2.2 最小均方误差检测算法  33-34
  3.3 串行干扰消除检测算法  34-35
  3.4 经典算法的性能分析  35-36
    3.4.1 算法的复杂度分析  35
    3.4.2 算法的性能仿真分析  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章 基于估计误差降序的改进检测算法  37-44
  4.1 排序串行干扰消除检测算法  37-38
  4.2 基于估计误差降序的检测算法  38-39
  4.3 基于估计误差降序的改进检测算法  39-40
  4.4 实验仿真分析  40-43
    4.4.1 算法复杂度分析  40
    4.4.2 算法仿真结果  40-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章 快速收缩半径的球译码改进检测算法  44-56
  5.1 树状搜索模型  44-49
    5.1.1 球译码检测算法  46-47
    5.1.2 QRD-M检测算法  47
    5.1.3 Stack检测算法  47-48
    5.1.4 三种树状搜索算法的性能分析  48-49
  5.3 球译码改进检测算法  49-50
  5.4 实验仿真分析  50-55
  5.5 本章小结  55-56
第六章 总结与展望  56-58
  6.1 总结  56
  6.2 展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
个人简历、在校期间发表的学术论文  62

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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