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MIMO通信系统中预编码及检测技术的研究与应用

作　者: 王进泉
导　师: 杨芷华
学　校: 五邑大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MIMO 预编码检测算法研究与应用
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要

在MIMO通信系统中采用预编码技术可以充分利用空间资源；采用先进的检测技术可以提高系统的性能。首先,本文对预编码技术的原理及其在多向通信中的应用进行了阐述和研究。预编码是一种自适应传输技术,根据信道的信息,发送端按照一定的准则来获得预编码矩阵。预编码分为线性预编码和非线性预编码,在线性预编码中有基于码本的预编码和非码本的预编码。本文阐述了预编码技术在多向通信中的应用,提出了基于预编码的波束成形网络编码、空时网络编码和空分复用网络编码算法,并对它们的性能进行了仿真,实验结果表明：ST-NC的性能最好,SP-NC的性能最差,BM-NC的性能折中。其次,本文阐述了MIMO通信系统的信号检测算法：ML检测、线性检测、球型检测和迭代检测算法,其中线性检测算法包括ZF和MMSE算法,迭代检测算法包括基于MCMC的Gibbs抽样算法和RS算法；并对这些算法做了系统仿真。实验结果表明ML算法的性能最好,但是其复杂度最高,与发射天线数和调制阶数成指数增长；SD算法的性能在信噪比较小时,其误比特率与ML算法相近,其复杂度与搜索树形的节点有关,呈多项式的形式；复杂度最低的是RS算法,但是其误比特率性能稍差。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题背景  9-10
  1.2 MIMO系统中预编码和检测技术的研究现状及研究意义  10-15
    1.2.1 预编码技术国内外研究现状及研究意义  10-13
    1.2.2 MIMO系统检测技术国内外研究现状及研究意义  13-15
  1.3 本文的内容安排  15-16
第二章 MIMO通信系统模型  16-19
  2.1 MIMO通信系统模型  16-17
  2.2 MIMO通信系统的基本原理  17-19
第三章 MIMO系统中预编码技术原理与应用  19-32
  3.1 预编码技术的基本原理  19-22
    3.1.1 线性预编码  20-21
    3.1.2 单用户预编码  21-22
  3.2 Grassmannian预编码码书理论  22-24
  3.3 预编码技术在多向通信中的应用  24-31
    3.3.1 系统模型  24-25
    3.3.2 通信协议  25-27
    3.3.3 基于预编码的网络编码算法  27-30
    3.3.4 仿真实验及性能分析  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章 MIMO系统的信号检测算法  32-48
  4.1 最大似外检测算法  32-34
  4.2 线性检测算法  34-36
    4.2.1 迫零检测算法  35
    4.2.2 最小均方误差(MMSE)检测算法  35-36
  4.3 球型检测(Sphere Decoding,SD)算法  36-41
    4.3.1 球型检测算法的基本思想  37
    4.3.2 无限格点的球形检测算法  37-39
    4.3.3 Schnorr-Euchner检测算法  39
    4.3.4 有限格点上的球型检测算法  39-41
  4.4 迭代检测算法  41-45
    4.4.1 基于MCMC的Gibbs抽样算法  42-43
    4.4.2 随机化搜索算法(Randomized Search,RS)  43-45
  4.5 MIMO通信系统的信号检测算法系统性能仿真和复杂度分析  45-46
    4.5.1 检测算法的系统性能分析  45
    4.5.2 复杂度分析  45-46
  4.6 本章小结  46-48
第五章总结与展望  48-49
  5.1 本文总结  48
  5.2 工作展望  48-49
参考文献  49-53
攻读硕士期间发表的学术论文  53-54
致谢  54-55
附录1  55-60
附录2  60-91

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