中文题名: | 低复杂度的Large MIMO系统检测技术研究 |
姓名: | |
学号: | 104972102900 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 0810 |
学科名称: | 信息与通信工程 |
学生类型: | 硕士 |
学位: | 工学硕士 |
学校: | 武汉理工大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 通信系统理论与通信网络技术 |
第一导师姓名: | |
第一导师院系: | |
完成日期: | 2015-04-10 |
答辩日期: | 2015-05-20 |
中文关键词: | Large MIMO系统 ; RTS算法 ; ZF-OLTS算法 ; MMSE-OLTS算法 ; 低复杂度检测 |
中文摘要: |
社会的发展对无线通信技术提出了越来越高的要求,MIMO技术因具有获得空间复用增益以及分集增益的优势,以及能提高信道容量、通信信道链路可靠性的能力,而日益运用于现今主流无线通信技术标准中。Large MIMO系统由于其收发两端配置了数十甚至上百根的天线,能大幅度提高数据速率和分集增益而逐渐成为研究热点。但是由于天线数的大幅度增加,采用MIMO常规检测技术进行检测时复杂度会大大增加,检测性能也存在退化现象,因此检测技术已经成为了限制Large MIMO系统应用的瓶颈。本文主要研究低复杂度高性能且适用于Large MIMO Systems检测的检测算法。 本文首先从整个系统的角度给出了MIMO系统的数学建模,然后分析了不同场景的MIMO系统信道容量,说明了MIMO技术的优越性。接着分析了MIMO系统中的一些常用常规检测方法,包括最大似然检测ML,匹配滤波器MF,迫零ZF检测,最小均方误差MMSE检测等线性检测方法,ZF-SIC和MMSE-SIC等非线性检测方法以及这些算法的排序改进,另外,简单介绍了LR-Aided线性检测方法和球形解码。之后本文分析了Large MIMO Systems中基于禁忌搜索的低复杂度检测方法,包括禁忌搜索算法RTS,分层禁忌搜索算法LTS,以及排序分层禁忌搜索算法ZF-OLTS。最后,针对ZF-OLTS算法进行了两点改进,改进算法MMSE-OLTS采用MMSE解向量代替ZF解向量作为检测算法的初始解向量,以及采用具有更低复杂度的排序方法,在不损失算法的检测性能前提下,降低了算法整体复杂度。 通过对MMSE-OLTS,ZF-OLTS,MMSE-OSIC,ZF-OSIC,MMSE,ZF这几种算法进行仿真,可以看出,在相同的仿真条件下,MMSE-OLTS算法在大幅度降低复杂度的情况下,依然具有较高的检测性能,性能优于ZF-OLTS以及其他算法。另外,仿真证明了MMSE-OLTS算法的检测性能随着天线数增加而有所提高,显示出了其具有适用于大规模天线系统检测的特点,而且该算法在高阶调制时也比常规检测方法更具有优势。 |
参考文献: |
[1]刘通. LTE-A中的MIMO信号检测算法研究[D].南京:南京邮电大学,2014. [2]陈晶杰. LTE关键技术研究-(OFDMA,SC-FDMA,MIMO)[J].中国新通信,2013,(7):76-77. [3]林辉,焦慧颖. LTE-Advanced关键技术详解[M].北京:人民邮电出版社,2012. [4]杨海洋. Massive MIMO中低复杂度接收算法的研究[D].成都:电子科技大学,2013. [5]马淑娟,蒋青.移动通信系统中的MIMO技术分析[J].数字技术与应用,2013,(3):46-47. [15]Rice University Wireless Open Access Research Platform. warp.rice.edu. [26]杨曦.基于无线几何随机特性的MIMO信道建模及性能研究[D].武汉:华中科技大学,2013. [27]魏珂.LTE-A系统中的MIMO检测技术研究[D].西安:西安电子科技大学,2013. [31]赵强.基于LTE-A的同步和MIMO检测的研究与实现[D].成都:电子科技大学,2013. [32]肖莉.LTE系统中MIMO检测算法的研究[D].合肥:安徽大学,2012. [33]BAKER M. From LTE-Advanced to the future[J]. IEEE Communications Magazine, 2012, 50(2):116-120. [34]刘良华.TD-LTE下行链路信号检测算法研究与仿真[J].科技通报,2013,(8):112-114. [37]LARSSON E G. Very Large MIMO Systems Part I:Theory and Analysis[R]. 2012. |
中图分类号: | TP274 |
馆藏号: | TP274/2900/2015 |
备注: | 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库 |