高效的V-BLAST迭代算法

理论和实践研究表明贝尔实验室垂直分层空时码(V-BLAST)可显著提高多天线系统的传输容量。传统的V-BLAST译码算法是排序连续干扰抵消算法(OSIC),然而由于数据层间误码传播的影响,OSIC并不能有效地提高整个系统的分集增益。利用最近提出的迭代V-BLAST译码算法,低分集增益数据层通过高分集增益数据层的判决反馈来迭代检测,整个系统的性能得到提高。但这种算法的迭代次数高,迭代的次数与MIMO系统中发射天线的数量相等。为了减少系统实现的复杂性,提出了一种3次迭代的V-BLAST译码算法。仿真结果证明在对称系统中(接收天线和发射天线数相等),新算法与迭代V-BLAST译码算法有几乎相同的性能,但由于其所需的迭代此数少,所以算法复杂性也小。     

Turbo空时分组码系统信道编译码方法

为抵抗无线通信信道的选择性衰落以及提高系统的通信质量，提出了一种多发射天线多接收天线系统的信道编译码方法.Turbo 空时分组码系统的译码算法综合了2种码字的译码算法.采用多发射天线的系统结合空时分组码（STBC）码字矩阵和无线通信信道特性，推导了Turbo码译码过程所需的对数似然比（LLR）；采用多接收天线的系统将各天线计算所得的对数似然比最大比合并（MRC）再进行迭代译码.仿真结果表明，Turbo空时分组码系统能够综合Turbo码的编码增益和空时分组码的分集增益，编译码复杂度不高，性能优异；在同等条件下，此译码算法所需信噪比优于基于最小欧式距离的译码算法近0.5 dB.     

基于QR分解的V-BLAST迭代检测算法

QR分解检测算法的一种运算量较低的V-BLAST检测算法,但其性能较差。第一层判决输出的性能对整体性能的影响很大。除了初次迭代外,提出的算法用前次迭代中性能最好的层作为迭代开始,进而寻求性能更好的数据层,这样经过几次迭代循环,可以做出性能很高的第一次判决输出。由于第一次判决输出性能的提高,总体性能也得到很大提高。仿真结果显示,对于4发送4接收MIMO系统,在误符号率为0.1%时提出算法的增益较排续连续干扰抵消V-BLAST检测算法高6dB.而其算法复杂度是排序连续干扰抵消的30%。     

一种全新的Turbo-MIMO接收机方案

为有效克服MIMO中多发送天线引入的空间干扰,结合Turbo编码提出了一种全新和高效的接收机方案。该方案修正了Turbo软迭代译码算法,同步进行干扰检测和Turbo译码,从信息论的角度可以更充分地利用接收的信息。多接收天线可以对判决似然比和迭代译码的外部信息提供分集增益,从而进一步提高系统性能。该方案克服了传统的空时技术,比如STBC（空时分组码）和BLAST（空时层处理）的发送天线、发送时隙以及接收天线间的约束限制。仿真结果从系统性能和迭代参数证实了算法的有效性。     

一种低复杂度的MIMO逐级检测算法

提出一种改进的多输入多输出(MIMO)检测算法.该算法利用组干扰抑制方法将待检测数据分为分组数据子流对,其中组内采取低复杂度的并行检测,组间进行干扰抵消逐级检测.理论分析和仿真结果表明,在准静态平坦衰落信道下,该算法与传统的排序连续干扰消除(OSIC)和最大似然判决反馈均衡(ML-DFE)算法相比,能有效地提高系统性能,且计算复杂度更低.在4发4收四相移频键控调制的MIMO系统中,运算复杂度仅为ML-DFE和OSIC的52.7%和20.1%,在10-3的BER时,可获得0.8～6.9 dB增益.在配置更多天线与采用高阶调制时,所提算法可获得更大的性能增益.     

基于SQRD方法的STBC-VBLAST系统

VBLAST可以有效提高多发射天线系统容量,而STBC则具有较高的分集增益,通过将两种方案结合起来组成一个新的系统.根据已有的一种STBC-VBLAST模型,即通过在VBLAST的首层采用STBC编码,增加第一层信息符号的分集度,从而提高系统性能.由于传统的VBLAST解码性能差,并且译码算法相对复杂,于是对原有的解码算法进行了改进,提出了一种SQRD(Sorted QR Decomposition)的解码算法.该算法比原有算法复杂性小很多,性能却相差不大,仿真结果也证实了这一点.     

级联编码MIMO系统的迭代检测算法

针对BCH-LDPC级联编码的MIMO系统,提出一种外码译码反馈联合迭代检测译码算法。该算法在迭代检测译码结构的基础上,引入外码硬判决译码反馈。MIMO检测器利用反馈的硬判决信息,经过映射处理后用于更新检测器的检测列表,以减小迭代检测译码算法的运算量。同时,利用外码译码结果直接计算部分LDPC码译码初始信息,提高软信息的可靠性,从而提高系统性能。仿真结果表明,与迭代检测译码算法相比,所提算法能够使处理一帧数据时的平均检测次数减少57.1%,从而降低算法运算量。同时由于外码译码反馈的引入,所提算法至少能够获得0.2 d B性能增益。     

V-BLAST OFDM 系统中一种新的检测算法

提出了频率选择性衰落信道下V-BLAST (Vertical Bell Labs Layered Space-Time) OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)系统中一种新的检测算法．在发射端对每个发射天线分配不同的子载波,在接收端利用子载波之间的正交性进行干扰相消．该算法只需要一根接收天线,克服了传统算法要求接收天线个数至少等于发射天线个数的缺点,降低了系统接收机设计的复杂度,而且该算法性能优于传统的ZF(Zero-Forcing)和SIC(Serial Interference Cancellation)算法．     

STBC-VBLAST系统发射天线选择算法研究

分析STBC(Space-Time Block Code)与V-BLAST混合编码系统中基于STBC子系统性能最优准则的发射天线选择算法,提出通过提高STBC子系统的调制阶数,可以使STBC子系统和V-BLAST子系统性能基本平衡的方法.该方法同时也可提高全系统的频谱效率。计算机仿真结果证明,该方法有效。     

MIMO-OFDM系统迭代球形译码检测算法

在MIMO-OFDM信号检测中,应用迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)可有效地在获得分集增益和编码增益的基础上提高检测精度.但检测复杂度会随星座点数与发射天线数指数倍增加,代价较高.为了避免迭代检测所增加的复杂度,用较小复杂度的MAX-LOG-MAP译码器来代替MAP译码器来进行卷积译码,且将MAP解调过程用...     

基于V-BLAST OFDM系统的天线选择算法

研究了天线选择,提出了一种基于垂直－贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)与正交频分复用(OFDM)相结合的系统的发送天线选择算法,使选用的发送天线组合,对所有子载波的最小信号噪声干扰比（SNIR）最大化,以较好地解决V-BLAST系统检测要求信道的无线环境中有丰富的散射体,否则会严重恶化系统误比特率性能的问题。理论分析和仿真试验证明,应用该算法明显改善了系统的误比特率性能。     

GSM-MBM系统中基于松弛迭代的低复杂度检测算法

针对基于媒介调制的广义空间调制（GSM-MBM）系统接收端最大似然（ML）检测算法计算复杂度高且随激活天线数呈指数递增的问题,提出一种基于能量排序下的松弛迭代思想的低复杂度检测算法（EO-RIM）.该算法对所有可能的发射天线组合及相应镜像激活模式组合下的信号能量总值进行排序,再通过松弛迭代算法依次检测相应的调制信号,并通过预设阈值来协调误码率（BER）性能和计算复杂度之间的关系.仿真结果表明,在GSM-MBM系统中,EO-RIM算法的BER性能逼近ML检测算法,与基于有序块的最小均方误差（OB-MMSE）检测算法几乎一致,而EO-RIM的计算复杂度随激活天线数呈平方递增而非指数递增,相比OB-MMSE算法降低了一个数量级.     

基于迫零矢量集搜索的V-BLAST检测算法

基于迫零矢量集搜索提出了一种新的混合最大似然（ML）和判决反馈均衡（DFE）的垂直贝尔实验室分层空时码(V-BLAST)检测算法．在该算法中,用最大似然检测的方法判决前l（l为最大似然度）层的迫零矢量集及其信号,在消除前l层的影响后逐层判决后续各层．分析和仿真结果表明：和已知的基于信道传输矩阵的QR分解的混合ML-DFE检测算法相比,当接收天线数小于最大似然度的平方时,该算法能够在获得相同的检测性能的条件下降低算法的计算复杂度．     

路面层间应变信号的预处理方法

为获得路面层间应变情况、实时监测道路状态,开发一套无人值守路面层间应变信号自动采集系统。选用四轴货车进行现场试验,对采集的应变信号进行特点分析,通过去除趋势项消除实测信号的零点漂移问题;采用S变换方法研究路面层间应变信号在时域和频域上的分布规律;为提高实测道路应变信号的信噪比,分别采用低通滤波和小波滤波方法对信号进行预处理。研究结果表明:所开发系统可以实现道路应变信号的自动采集;采集的路面层间应变信号的噪声成分频率不固定,而道路应变信号的有效成分主要为50 Hz以下的低频信号;低通滤波方法在处理应变信号时有局限性;小波滤波方法对不同类型的噪声信号都能取得良好的滤波效果,适合路面层间应变信号的预处理。     

分布式V-BLAST OFDM中存在多个频偏时的信号检测

在采用分布式发射天线的垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于各发射天线与接收机之间的载波频偏(CFO)均可能不同,因此必须在信号检测中考虑多个频偏的影响。该文利用迫零(ZF)检测的固有特性,提出一种适用于低时延扩展多径信道的低复杂度频偏校正方法;再针对其不足,结合传统频偏校正方法,提出了采用两次频偏校正的基于迫零的信号检测方法。仿真结果表明,在低时延扩展信道下,该文所提频偏校正方法能有效消除多个频偏对系统性能的影响;且在时延扩展较大时,采用两次频偏校正的信号检测方法能进一步改善系统性能。     

一种采用权重因子的低复杂度空间调制检测算法

针对空间调制系统的最大似然算法复杂度较高的问题,提出一种改进的最大比合并算法.定义一种权重因子,其下标对应发射天线序号;通过对权重因子的值进行降序排列,选取前L个值所对应的天线组成天线候选集,假设天线候选集中的某一根天线被激活,利用迫零算法计算该天线下的发送符号;最后对天线候选集中所有天线和对应的估计符号进行最大似然搜索.仿真结果表明,所提出的新算法在保证次优检测性能的前提下,明显降低了算法的复杂度.     

MDPSK和等概相关二进制信号的性能分析

该文推导了Nakagami衰落信道上采用组合发射选择合并/接收最大比合并天线分集的M进制差分相移键控、非相干检测的等概相关二进制信号和格雷编码的/4差分四进制相移键控的平均误符号率的精确闭合表达式。研究了信道衰落参数、收发天线数对各调制系统平均误符号率性能的影响。结果表明,当收发天线总数固定时,在高信噪比处,收发天线数乘积越大,组合发射选择合并/接收最大比合并系统的平均误符号率性能越好;当收发天线数固定时,信道衰落参数越大,组合发射选择合并/接收最大比合并方案的误码性能得到显著改善。