论文部分内容阅读
随着通信需求的增长,如何在有限的频谱资源上实现高速、可靠的无线数据传输成为一个巨大的挑战。MIMO系统由于采用了多天线技术,是高速率、高可靠无线传输的一个有效解决方案。MIMO技术的研究主要包括MIMO空时编码设计和MIMO信号检测。MIMO信号检测方面,在级联信道编码的MIMO系统中,利用Turbo迭代的原理,可以实现MIMO信号的软检测,并利用迭代检测逼近系统的全局最大似然接收性能。设计高性能、低复杂度的MIMO信号软检测器也成为MIMO信号检测的一个重要问题。论文正是针对MIMO系统的迭代译码技术进行研究,力图在迭代译码算法的性能、复杂度方面做出改进。主要研究内容包括:1)从无线信道传播特性和MIMO系统模型出发,研究MIMO系统的容量和分集-复用折中准则;以空时编码准则为基础,对空时编码中的两种典型设计:Alamouti码和V-BLAST结构做了原理分析和仿真验证。2)针对级联信道编码的MIMO系统结构,研究了最优MAP比特检测器及次优的LSD-MAP检测器原理;重点对LSD-MAP算法的球形译码原理做了分析,并结合调制信号的特点,缩小球形译码的搜索范围,降低了算法复杂度;最后给出了具体的算法步骤,实现编码MIMO系统的迭代译码。3)为进一步降低LSD-MAP算法的复杂度,研究了采用符号软信息进行球形译码搜索的FP-MAP算法。理论分析证明,与LSD-MAP算法相比,FP-MAP算法具有相对较低的复杂度,同时通过仿真验证得出FP-MAP算法的迭代性能仍等于LSD-MAP算法。4)提出复杂度较低的线性离散空时码的迭代检测算法。首先根据线性离散空时码的特殊编码结构,获得等效的传输模型。然后以等效传输模型为基础,采用干扰消除的思想,设计出向量高斯近似、标量高斯近似和最小均方误差三种针对线性离散空时码的迭代检测算法。理论分析和仿真证明论文设计的算法具有比LSD-MAP算法低得多的复杂度且算法性能仍可以达到应用要求,实现了译码算法性能和复杂度的有效折中。