移動(dòng)通信中多輸入多輸出技術(shù)的研究.pdf

1、由于無線Internet及移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用越來越廣泛，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大大增加。而無線頻譜資源非常有限，傳統(tǒng)的單天線通信技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。利用多天線的空間資源被認(rèn)為是一個(gè)具有很大潛力的待開發(fā)資源。 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，MIMO系統(tǒng)利用多個(gè)天線進(jìn)行發(fā)送和接收信號(hào)能夠增加信道容量，并且在使用相同的總功率和帶寬的條件下與SISO系統(tǒng)相比它有著極高的頻譜利用率。理想條件下，MIMO系統(tǒng)容量隨天線數(shù)目線性增加。目前，MIMO技術(shù)

2、已成為第三代及未來移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、高傳輸質(zhì)量、高系統(tǒng)容量的關(guān)鍵技術(shù)之一。MIMO技術(shù)可以應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)的關(guān)鍵因素是其檢測算法性能的好壞和運(yùn)算復(fù)雜度的高低。尋找高性能低復(fù)雜度的檢測算法一直是MIMO領(lǐng)域的重要研究方向。 分層空時(shí)碼技術(shù)利用多個(gè)發(fā)送天線和多個(gè)接收天線并行地傳輸多個(gè)信息流，能夠充分利用多天線系統(tǒng)的容量而滿足用戶對高數(shù)據(jù)速率的要求?？諘r(shí)分組碼利用多天線所帶來的冗余進(jìn)而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴１菊n題的研究重點(diǎn)是3

3、GPP標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)型中的分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(BLAST)以及空時(shí)分組碼性能。 在平坦衰落環(huán)境中，MIMO系統(tǒng)的檢測技術(shù)主要包括兩類：最優(yōu)及次最優(yōu)方案。最大似然檢測是最優(yōu)的檢測方法，但是在實(shí)際應(yīng)用尤其在高階調(diào)制和多天線系統(tǒng)中它的復(fù)雜度極高。因此，近似最大似然誤碼率性能但是復(fù)雜度比它低的檢測方案成為研究熱點(diǎn)，比如：球形譯碼和次最優(yōu)檢測方法。本課題首先研究了最大似然檢測及球形譯碼，接著從迫零(ZF)檢測和最小均方(MMSE)檢測出發(fā)，研究了串行

4、干擾消除檢測(SIC)，最后將仿真得到的性能加以對比及分析。 論文全文共分三部分。第一部分簡要介紹了MIMO系統(tǒng)的研究概況。第二部分詳細(xì)介紹了分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(BLAST)，并對檢測算法(ZF/MMSE/串行干擾消除)作了分析和仿真。最后，對MIMO系統(tǒng)中的球形譯碼算法進(jìn)行了研究。本文提出了一些改進(jìn)的方法，所提方法為Schnorr-Euchner搜索策略和Best-First的檢測方法重排接收信號(hào)以減少搜索過程的計(jì)算復(fù)雜度，而以接收