基于动态分组的球形译码算法

在MIMO信号检测中,采用最大似然算法可以使系统的误码率最低,但最大似然算法要搜索整个信号空间,计算速度相当慢。球形译码算法性能最接近最大似然算法,它通过减少需要比较的信号点可大大降低计算量。提出了动态分组的球形译码算法,对传统球形译码算法进行了改进。仿真结果表明,所提算法可以根据M IMO系统的需要进行动态调整,可在小信噪比时降低误码率,大信噪比时提高译码速率。     

基于贪心策略的大规模MIMO系统信号检测算法

针对传统球形译码性能和计算复杂度受到初始半径及搜索策略制约的问题,提出了一种新的基于M算法的贪心策略球形译码检测算法,对树搜索的方法进行了改进,先将该层信号集合中的距离增量进行排序,然后选择距离增量最小的M个点为信号点,这样每一次选取的信号点相对该层都是局部最优的.仿真结果表明,相比于传统球形译码检测算法,当M为1时,该算法可以降低约30％的计算复杂度.使球形译码算法的效率得到了很大的提高,可以运用于大规模MIMO系统中.     

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。     

编码MIMO系统中一种低复杂度次优软检测算法

提出了一种低复杂度次优编码MIMO系统软检测算法.在编码MIMO系统的迭代译码中,信道译码需要MIMO检测输出每一比特的软信息,而软信息的计算需要巨大的计算量.本文在不同的迭代次数中分别利用球形译码的硬判决信息和编码比特先验信息得到发射向量的估计值.在这个估计值的基础上计算MIMO检测中每一比特的软信息,从而避免了常规的穷尽搜索检测算法,减少了复杂度.通过分析和仿真,本算法在有限性能损失的前提下使复杂度得到了极大减少.在相同没置下,本算法的一帧数据仿真时间不到原算法的1/20,并且对于不同的调制方式复杂度基本不变,达到了性能和复杂度的较好折中.     

基于MIMO系统的球形译码算法的改进

在最大似然检测中,球形译码算法是一种有效的快速算法。提出一种基于MIMO系统的新的快速球形译码算法,它的复杂度比传统的算法要小的多。在提出的方法中,初始半径的选择并不重要。这种改进算法的译码性能和复杂度由两个参数来控制。因此,该方法存在着译码性能和复杂度的均衡。通过计算机仿真,可以看到,提出改进算法的译码性能得到了较大的提高。     

用于病态MIMO系统的一种快速球形译码算法

如今的球形译码算法研究,多是针对MIMO系统的传输矩阵满秩的情况。然而现实常常出现传输矩阵是奇异阵的情况即传输矩阵为病态矩阵,原先的球形译码算法将不再适用。本文提出了一种快速的球形译码算法,设法将病态矩阵变为满秩矩阵,并利用迫零检测估计来对最初的半径取值加以限制,大大加快了搜索速度,而性损失却很小。     

基于对数似然比的Chase型MIMO-HARQ合并检测方案

MIMO-HARQ系统具有MIMO系统高信息传输率和HARQ系统的高可靠性.将球形译码算法用于MIMO-HARQ,提出了基于对数似然比(LLR)的Chase合并MIMO-HARQ的几种球形译码方案(SLC-Ⅰ SD、SLC-ⅡSD、BLCSD).在各次传输中,采用“候选列表”保存各信号点的LLR.分析和仿真表明,相对M...     

一种用于高频谱利用率非确定性MIMO系统的高效球形译码算法

球形译码是多输入多输出(MIMO)系统中一种高效的检测算法。但对于非确定性MIMO系统,已有球形译码算法不能同时获得最优解和最低搜索树。针对该问题,提出了一种高效球形译码检测算法,通过增加常量对最大似然代价函数进行等价转化,使得球形译码算法获得最优解的同时具有最低搜索树,大大降低了球形译码算法中的搜索复杂度。仿真结果表明,对于高阶正交幅度调制(M-QAM,M>4)方式,本文算法优于修正的CT(Modified Cui and Tellambura,MCT)算法,大大提高了球形译码中的搜索效率。此外,仿真结果给出了最小复杂度下的最优参数值。     

一种基于球形译码的分层空时译码算法

为了进一步降低分层空时接收机的球形译码复杂度,提出了一种分组球形译码算法.接收对信号矢量的分量进行分组,每个分组内部采用球形译码算法进行检测,而各个分组之间通过判决反馈的方式进行干扰抵消.由于在各个分组内部进行球形译码,大大降低了最坏情况下的计算量,从而简化了接收机复杂度.计算机仿真结果表明,新算法能够明显的降低接收机译码过程的计算量.     

一种低复杂度的MIMO预处理球形译码算法

提出了一种新的低复杂度MIMO预处理球形译码算法.球形译码算法是MIMO译码方案达到最大似然性能的低复杂度译码算法,但当信噪比较低或调制阶数较高时,该算法的复杂度仍然很大,甚至接近穷尽搜索方法的复杂度.本文利用迫零译码的初始估值作为软信息,对信道矩阵各列进行重排列,从而改变解向量中各维信号的求解顺序,因此大大减少了低信噪比或较高调制阶数的球形译码计算复杂度.仿真结果表明,当Eb/No为0～3时,16QAM调制方式下的V-BLAST译码复杂度减少了近1/3.     

基于空间扩展的分布式秩损MIMO检测算法

针对天线相关性或接收环境不理想引起的信道矩阵秩损问题,提出了一种基于扩展空间的秩损MIMO检测算法,该算法采用分布式接收架构获得扩展的高维接收信号矩阵,充分利用分布式接收信号的独立性使信道矩阵达到满秩,然后通过基于信道矩阵QR分解的M分支树搜索算法检测出发送数据,为了度量所提算法性能的好坏,给出了分布式接收信号的克拉美罗界。理论分析与仿真结果表明,与现有的秩损MIMO检测算法相比,所提算法在增加少量复杂度的情况下,估计结果更加接近克拉美罗界,且在大信噪比时性能优异。      

基于PIC的多载波系统联合检测译码算法

针对多入多出—正交频分复用（MIMO-OFDM）信号检测问题,基于并行干扰抵消技术提出了一种编码MIMO-OFDM系统联合检测与译码算法,通过在干扰抵消检测器和信道译码器之间传递判决信息提高系统的误比特率性能。计算机仿真表明,该算法获得的误码率性能较传统的迫零检测以及V-BLAST检测算法有了较大的提升。     

基于低密度校验码编码的MIMO系统方案

该文采用数值仿真的方法探讨了MIMO系统中采用低密度校验(LDPC)码作为信道编码后的系统性能,针对LDPC码的置信度传播译码算法,提出了基于因子图(Factor graph)的联合迭代检测译码最大后验概率(MAP)算法,分析比较了发射端分别采用独立编码和联合编码对系统性能的影响,仿真结果表明,LDPC码可以充分利用MIMO系统中空间分集和时间分集性能提高系统的有效分集增益,并且联合迭代检测译码算法对这两种发射端编码结构的系统性能增益有较大差别。     

短波通信多组空时编码中等效MIMO模型ZF解码

面向短波通信提出了多组空时编码( MGSTC )的一种等效多输入多输出( MIMO )模型迫零( ZF)解码算法。该算法以降低运算复杂度为目的,将原多时隙MIMO系统拆分为多个多时隙单输入多输出( SIMO)系统并分别等效为多个新的单时隙MIMO系统模型,通过各自左乘等效信道矩阵的共轭转置后进行最大比合并( MRC)以及ZF解码获得发送信号估计值,避免了球形解码( SD)中对高阶矩阵的QR分解。仿真结果表明,与虚拟MIMO模型SD解码算法相比,等效MIMO模型ZF解码算法在误码率( BER)性能1 dB损耗的情况下,运算量降低一个数量级以上。     

Relaxed K -Best MIMO Signal Detector Design and VLSI Implementation

Signal detector is a key element in a multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communication receiver. It has been well demonstrated that nonlinear tree search MIMO detectors can achieve near-optimum detection performance, nevertheless their efficient high-speed VLSI implementations are not trivial. For example, the hardware design of hard- or soft- output detectors for a 4 times 4 MIMO system with 64 quadrature amplitude modulation (QAM) still remains missing in the open literature. As an attempt to tackle this challenge, this paper presents an implementation-oriented breadth-first tree search MIMO detector design solution. The key is to appropriately modify the conventional breadth-first tree search detection algorithm in order to largely improve the suitability for efficient hardware implementation, while maintaining good detection performance. To demonstrate the effectiveness of the proposed design solution, using 0.13-mum CMOS standard cell and memory libraries, we designed a soft-output signal detector for 4 times 4 MIMO with 64-QAM. With the silicon area of about 31 mm², the detector can achieve above 100 Mb/s and realize the performance very close to that of the sphere decoding algorithm     

MIMO系统中一种改进的迭代串行干扰消除算法

多输入多输出(MIMO)系统中,串行干扰消除(SIC)算法复杂度相对较低,但干扰消除时存在差错传播问题。针对独立编码的垂直分层空时(V-BLAST)系统,提出一种联合译码的SIC算法,将译码完成的码字反馈给解调器,从接收信号中消除。引入一种码字排序准则,利用软信息对码字排序,优先对高可靠性码字译码。通过码字排序和联合译码提高检测符号的准确性,减少差错传播。仿真结果表明,与已存在的接收方法相比,该算法能有效地抑制差错传播,大幅提升误码率性能。      

A MIMO turbo equalizer for frequency-selective channels with unknown interference

A new space-time turbo equalization algorithm is derived for frequency-selective multiple-input-multiple-output (MIMO) channels with unknown interference. The algorithm is an extension of our proposed MIMO equalization algorithm , which performs joint channel estimation, multiple users' signal detection, and decoding, all in an iterative manner. This paper's proposed algorithm uses estimates of the correlation matrix of composite unknown interference-plus-noise components to suppress the unknown interference while effectively separating multiple users' signals to be detected (referred to as "known user" later). The correlation matrix of the composite unknown interference-plus-noise components can be estimated by time averaging the instantaneous empirical correlation matrix over the training period. Since the iterative channel estimation yields better channel estimates as more iterations are performed, thereby the estimate of the correlation matrix of the unknown interference-plus-noise components also becomes more accurate. This results in better signal detection performances, even in the presence of unknown interferers. A series of computer simulations show that this paper's proposed algorithm can properly separate known users' signals while suppressing unknown interference.     

大规模MIMO系统基于分布式压缩感知的信号检测算法研究

随着通信技术的不断发展,人们对通信速率的要求越来越高,大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术因其能够大大提高系统的频谱效率,成为通信技术领域的研究热点.在大规模空间调制MIMO中,原本最佳的检测方法——最大似然(Maximum likelihood,ML)检测算法由于算法复杂度过高,不再适用.而适用于小规模空间调制MIMO系统的低复杂度的检测算法在大规模系统中性能会很差.本文利用空间调制信号的结构化稀疏性,提出了基于分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing,DCS)的信号检测算法,同时参照已有文献,利用分组传输和信号交织来进一步提高信号检测性能.最后我们通过仿真验证了此方案能够较好地逼近最大似然检测算法性能.