用于MIMO信号检测的降低复杂度V-BLAST算法

用于多输入多输出(MIMO)通信系统信号检测的V-BLAST算法其预处理具有较高的运算复杂度。对此作出改进,提出了一种降低复杂度V-BLAST算法。该算法在V-BLAST每一步的检测中不仅选取信噪比/信干噪比最大的一路信号、而且同时选取信噪比/信干噪比足够大的各路信号一起进行检测。仿真结果显示,该降低复杂度V-BLAST算法在取得与常规V-BLAST检测十分接近的误码性能的同时,达到了显著低于后者的预处理复杂度。     

一种基于GPU的PCM/FM信号多符号检测算法

PCM/FM信号的非相干鉴频解调存在门限效应,将多符号检测技术引入PCM/FM信号的解调中,可以提高约3 dB的解调增益.多符号检测多采用FPGA实现系统功能,存在硬件设计周期较长、 硬件平台通用性低和升级难度大等问题,距离软件无线电设计理念有较大的差距.针对传统硬件实现的问题,设计了基于GPU的多符号检测实现方法,根...     

DPSK信号多码元差分检测的低复杂度实现

本文提出了一种亲折ＤＰＳＫ信号的多码元差分检测方案,其复杂度随观察码元长度Ｎ仅呈线性上升,而Ｄｉｖｓａｌａｒ提出的最佳多码元差分检测实现复杂度随Ｎ呈指数上升＾［１］。分析与模拟结果表明：两者性能相仿。     

MIMO系统一种低复杂度的K-Best检测算法

文章提出了一种在2×2的MIMO空分复用系统中,采用64-QAM调制方式下的一种低复杂度的K-Best信号检测算法,改进点是通过分离实部和虚部来降低其计算复杂度,并发现复数乘法在不影响系统性能的情况下减少为2个实数乘法。与传统的K-Best算法相比,该算法减少了部分欧氏距离(PED)的计算复杂度,使加法和乘法的计算量大大降低,从而大大降低K-Best算法的计算复杂度,使其能更好的应用于现代通信系统中。     

大规模MIMO下具有反馈的低复杂度检测算法

针对大规模MIMO系统,信号检测算法的复杂度往往呈指数级增长的问题,通过对传统的QRD-M检测算法和树搜索的深度研究,对其进行改进,得出一种具有反馈的低复杂度检测算法,该算法主要运用分支的权重和分支间的反馈对树进行修剪,然后运用树搜索的原理进行搜索输出.仿真结果表明,该改进算法以降低较少系统性能的代价,能够极大地降低计算复杂度,是一种折衷的高效检测算法,完全能运用于大规模MIMO系统中.     

一种低复杂度的CPM信号最大似然块检测算法

为了降低连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号多符号非相干检测的运算复杂度,提出了一种低复杂度的最大似然块检测算法。该算法充分利用已判决输出的符号对检测过程中的符号向量取值进行约束,有效减少判决统计量计算时的运算量,进而降低算法复杂度。另外,该算法引入判决长度变量,通过调整单次检测时判决符号数使算法能够在检测性能与运算量之间灵活折中。仿真结果表明,提出的低复杂度检测算法能够适用于全响应和部分响应CPM信号,相比原最大似然块检测算法能够在不损失检测性能的前提下降低算法运算量至少50〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗,并且能够通过选择不同的判决长度提高算法应用的灵活性。     

低复杂度的空间调制检测算法研究

空间调制是近年来提出的一种新型多天线传输技术。研究了基于M算法的最大似然检测算法（M-ML）,并提出了优化算法,这个算法通过限制最大似然检测算法的搜索空间,从而减少了最优解码器的算法复杂度。仿真结果表明,通过仔细选择M的值,该算法可在明显的降低算法复杂度同时能保持接近最佳误码率的性能。     

LTE辅同步检测低复杂度算法设计及实现

小区搜索是LTE移动通信系统中的重要过程,移动终端通过小区搜索实现与基站之间的时间和频率同步,在这个搜索过程中通过主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)检测和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)检测完成小区ID的识别。传统的SSS检测算法,需要遍历所有可能序列,复杂高。针对这一缺点,提出一种利用辅同步序列特点,缩小候选序列的新算法,该算法能显著降低搜索范围和计算复杂度。同时,在FPGA硬件实现时,采用1 bit量化和计算单元分时复用策略可进一步降低辅同步信号检测复杂度。仿真结果表明,设计和实现的SSS检测算法能够很好地完成小区搜索的辅同步检测过程。     

MIMO低复杂度空时分组码译码算法研究

研究了空时分组码译码算法的运算简化问题,提出了一种基于最大似然检测的改进空时分组码低复杂度译码算法,并进行了译码性能仿真和运算复杂度对比。本丈提出的改进方法,能够在不影响系统译码性能的基础上,有效地降低空时分组码的译码复杂度,且译码复杂度受调制星座图大小的影响很小。     

基于GA-MP的低复杂度OTFS检测算法

针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)通信系统信号检测复杂度高的问题,提出一种改进的高斯近似消息传递(Gaussian Approximate Message Passing, GA-MP)检测算法。依据最大后验概率检测准则,对发送信号及隐变量进行逐符号高斯近似,基于置信传播算法与联合因子图进行消息传递,用边缘后验概率替代GA-MP中的外部信息以减少运算量,结合阻尼因子提升收敛速度,同时引入概率阈值减少后续更新的节点数,从而使运算复杂度得到有效降低。实验结果表明,改进后的GA-MP算法在保证误码率性能的前提下具有更低的复杂度。     

低复杂度高动态低信噪比环境下的GPS信号捕获算法

针对高动态低信噪比环境下的GPS信号捕获问题,提出一种频域分段移位平均周期图算法。首先,对接收信号进行频率斜升和码相位二维并行粗补偿并对各补偿支路进行分段快速傅里叶变换;其次,根据参与捕获的有效数据段长度将频域补偿间隔扩展为更为精细的估计间隔;然后,找到与各参数估计值最接近的补偿支路,根据估计值与实际补偿值之间差值对各数据段的频谱进行旋转移位,并将移位之后的频谱进行非相干累加以得到各估计值所对应的相关峰;最后,对相关峰的峰值进行恒虚警检测以确定捕获是否成功。仿真结果表明,与平均周期图算法相比,所提算法捕获性能略有下降,但计算复杂度大幅降低。     

MIMO系统中球形译码算法的研究

针对多输入多输出（MIMO）通信系统中球形译码检测算法在较低信噪比和较高的调制阶数时复杂度仍然很高的问题,提出一种不影响检测性能同时又能大大降低其复杂度的方案。首先,对传统的球形译码算法进行研究;其次,介绍改进的球形译码算法;最后,通过仿真结果对其进行验证。     

基于Newton迭代算法的低复杂度信号检测算法

为了解决太赫兹通信系统超大规模MIMO检测计算复杂度高、收敛速度慢等问题,提出了基于Newton迭代算法的低复杂度信号检测算法.通过在Newton迭代算法中改进初始矩阵、加入步长因子,降低计算复杂度、提高收敛速度;通过加入调节因子,保证算法的稳定性、可靠性和场景适用性.仿真结果表明,相比传统算法,所提算法具有更低的计算...     

一种低复杂实现框架及在多码元差分检测中的应用

本文基于信息论考虑提出了一种低复杂实现的框架,对最大似然序列检测的分组（block)检测结构分析了该低复杂实现方案的性能并提出两命题,可用于寻求低复杂实现算法,另外,我们将该低复杂实现框架成功应用于高斯白声信道及衰落信道下多码元差分检测（MSDDD,multi-symbol differential detection)的低复杂实现,在基本保持其的条件下实现了检测复杂度多码元观察长度的线性增长,而最佳MSDD复杂度呈指数增工。     

Partial turbo detection with reduced complexity

In this article, we propose a novel method for reducing the complexity of the turbo detector MAP (maximum a posteriori). The basic idea consists in turbo detecting a part of intersymbol interference (ISI) after decomposing the channel in two parts. We show that we can reduce the trellis complexity in the turbo process at a certain cost, i.e. performance loss.     

基于消息传递的大规模多用户MIMO低复杂度的检测算法

针对大规模多用户多输入多输出(MIMO)系统中基站端检测复杂度高的问题,提出了一种低复杂度、基于强制收敛的变量节点全信息高斯消息传播迭代检测(VFI-GMPID-FC)算法.首先对传统的GMPID算法进行改进,得到VFI-GMPID算法,VFI-GMPID算法的检测性能逼近最小均方误差检测(MMSE)算法,但复杂度要大大低于MMSE算法.然后结合强制收敛思想和VFI-GMPID,提出VFI-GMPID-FC算法,进一步降低算法复杂度,提升检测效率.最后通过仿真结果表明,所提算法在保证检测性能的同时,能有效地降低算法的复杂度.     

Novel decoding of square QAM modulated mimo systems based on turbo multiuser detection

By introducing the bit-level multi-stream coded Layered Space-Time （LST） transmitter along with a novel iterative MultiStage Decoding （MSD） at the receiver, the paper shows how to achieve the near-capacity performance of the Multiple-Input Multiple-Output （MIMO） systems with square Quadrature Amplitude Modulation （QAM）. In the proposed iterative MSD scheme, the detection at each stage is equivalent to multiuser detection of synchronous Code Division Multiple Access （CDMA） multiuser systems with the aid of the binary representation of the transmitted symbols. Therefore, the optimal Soft-Input Soft-Output （SISO） multiuser detection and low-complexity SISO multiuser detection can be utilized herein. And the proposed scheme with low-complexity SISO multiuser detection has polynomial complexity in the number of transmit antennas M, the number of receive antennas N, and the number of bits per constellation point Me. Simulation results demonstrate that the proposed scheme has similar Bit Error Rate （BER） performance to that of the known Iterative Tree Search （ITS） detection.     

Channel estimation for nonlinear MIMO receiver with square envelope detection

Two practical channel estimation schemes, the moment‐based first‐and‐second moments and the simplified maximum likelihood estimators, are proposed for the MIMO/on–off keying system with square envelope detection applied for wireless sensor networks. Here, both the channel response and noise power are estimated simultaneously in comparison with other approaches in which the noise quantity is assumed to be known at the receiver. Hence, the developed estimators are more practical than those estimators without noise power estimation. Simulation results reveal that the system with both proposed schemes can achieve an excellent BER performance in a wide signal‐to‐noise ratio (SNR) range. More specifically, we observed that the simplified maximum likelihood estimator performed as well as the moment‐based first‐and‐second moments estimator for SNR greater than 7.5 dB, yet had much more decline at low SNRs. This study also investigated the effects of the numbers of receive antennas and transmit antennas on the system performance. Simulation results demonstrated that, at the BER of 10^?3, the 5 × 5 system had an improvement of 7 dB in SNR compared with the 3 × 3 system. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Low complexity 3D-OMP algorithms for DOD DOA and Doppler frequency estimation in bistatic MIMO radar

The biggest challenge of the traditional 3D orthogonal matching pursuit (OMP) method for direction-of-departure (DOD), direction-of-arrival (DOA) and Doppler frequency estimation in bistatic multiple-input multiple-output (MIMO) radar is the heavy computational burden due to a large number of atoms in the overcomplete dictionary. In this paper, low complexity 3D-OMP algorithms are investigated. First, the traditional 3D-OMP algorithm is given. Then, two-dimensionality reduced OMP-based algorithms are proposed exploiting the property of Khatri-Rao product and proper sparse representation. Also, the multiple measurement vectors (MMV) model is introduced to our OMP algorithms to guarantee the estimation performance. The simulation results show that the DOD, DOA and Doppler frequency can be effectively estimated with a small number of pulses and low computation cost. With similar accuracy compared with the traditional 3D-OMP method, much lower computational burden can be achieved by using the proposed methods.