LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法

针对传统超宽带系统多用户检测算法复杂度过高问题,提出一种低复杂度的LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法。所提出的算法将Turbo迭代思想应用于LDPC编码超宽带系统的多用户检测中,并且采用软干扰抵消和最小均方误差滤波方法来简化接收机的复杂度。仿真结果证明,使用该算法接收机的性能显著优于传统接收机,经过少数次迭代后多址干扰被有效地抑制,达到接近单用户的性能。     

Beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm for OFDMA systems

According to the effect of the frequency selectivity of multipath channel and multiuser access interference (MAI) on the initial ranging system in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a novel beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm is presented by utilizing smart antennas at the base station in the next generation wireless communication systems. In the algorithm, the cell is divided into many small ranging sectors in the spatial domain by a group of beamforming vectors. The proposed algorithm is able to improve the signal-to-interference-plus-noise ratio of the desired ranging users in a given sector and suppress the MAI from other ranging sectors. In the small ranging sector, the multiuser ranging code detection and timing offset estimation are conducted by the simplified successive multiuser detection and interference cancellation (SMUD) method and the adaptive threshold. Simulation results show that the correct detection probability of the proposed algorithm is improved by 80％ than that of the SMUD algorithm, with 15 ranging users in the ranging channel when the SNR is -6dB.     

高维调制系统的低复杂度迭代多用户检测

提出了一种可用于高维调制系统的低复杂度迭代接收机算法. 此算法分为2步,首先采用迫零（ZF）检测算法获得软符号信息;然后将此软符号信息,在软入软出(SISO)多用户检测器和SISO信道译码器之间迭代,逐步提高检测可靠性. 由于SISO多用户检测器基于线性最小均方误差（LMMSE）滤波实现了一种新的软干扰消除技术,使此检测器不限于检测二相移相键控（BPSK）符号,而复杂度只随检测的码字个数呈多项式关系增长. 仿真表明,所提迭代算法经2次迭代即可逼近单码最大似然检测（MLD）的性能.     

有限反馈下的CoMP极化干扰消除方法

提出一种不需要额外的用户到协作小区的信道信息反馈的干扰消除方法.通过研究单用户多输入多输出协同多点传输(CoMP-SU-MIMO)系统中用户接收信号经过接收算法处理后所受到的干扰情况和双极化信道的特性,结合现有反馈技术,提出了一种新的干扰消除方法.利用双极化信道特征矢量的正交特性,达到较好的干扰消除效果,减少了算法复杂度.     

一种高效的基于OFDM的频率选择性V-BLAST检测方法

针对频率选择性V-BLAST(贝尔实验室垂直分层空时)系统,提出了一种基于OFDM(正交频分复用)的检测方法.从原理上证明,采用OFDM技术可将频率选择性V-BLAST系统转换为平衰落V-BLAST系统.针对平衰落V-BLAST系统,提出了一种新的基于MMSE准则的高效解码算法,称为排序串行多层干扰抵消算法.理论分析表明,所提的基于OFDM的方法相对于其他频率选择性V-BLAST检测方法,在计算复杂度方面优势明显,同时具有良好的检测性能.仿真实验给出了所提检测方法与各种现有频率选择性V-BLAST检测方法的性能对比,证明了所提方法的有效性.     

面向LTE-V2X系统的双迭代信号检测算法

针对传统信号检测算法无法有效应对子载波间干扰问题,提出了一种基于高斯赛德尔算法改进的迭代并行干扰消除信号检测算法.该算法首先利用自适应迭代的高斯塞德尔算法获取待检测信号的粗略估计;然后利用迭代并行干扰消除算法对初始解进行迭代优化,并在迭代过程中引入提前更新机制.仿真结果表明,在长期演进—车联万物通信系统中,该算法的检测...     

应用Khatri-Rao积分解的DS-CDMA盲多用户检测

对多用户直接序列码分多址(DS-CDMA)系统的多用户检测进行了研究,提出了一种基于Khatri-Rao积分解和连续干扰抵消的KRPSIC盲多用户检测算法.该算法充分利用DS-CDMA系统接收信号所具有的Khatri-Rao积结构性质,在用户扩频码、信道衰落系数均未知的情况下实现多用户检测,证明了算法的可辨识性和单调收...     

低轨道卫星随机接入系统中多用户检测算法

针对快速时变信道导致低轨道卫星随机接入中多用户检测性能恶化的问题,提出了克服大多普勒频移的多用户检测算法．算法采用基扩展模型建模各用户的信道,通过最大似然法联合求解各用户的基系数,接着利用基系数拟合出各用户信道,然后重构所有干扰用户分组并进行干扰消除,最后对干扰消除后的剩余信号进行译码．利用译码比特及各用户训练块和已检测用户数据重复进行信道估计及干扰消除,以提高用户分组的检测概率．仿真结果表明,该算法相对已有算法在误包率、信道估计均方误差及吞吐量性能方面均有明显提升．算法能够有效的工作于具有较高信噪比及大多普勒频移的低轨道卫星多用户场景．     

快速V-BLAST排序检测方法

提出了一种应用于垂直 贝尔实验室分层空时码（V BLAST）系统的新的排序检测算法. 该算法利用新的排序方法和施密特正交化分解算法进行信号的检测，降低了检测算法的复杂度，并将排序与数据检测分离，提高了算法应用的灵活性. 分析结果表明，该算法运算复杂度仅为传统的排序迫零干扰删除算法(ZF SIC)的1/3～3/4，且理论与仿真结果证明新方法性能与传统的ZF SIC误码率(BER)性能相同. 因此，新算法有利于硬件系统的集成实现，达到了降低硬件实现难度和成本的目的.     

基于白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法

针对传统算法将残留载波间干扰（ICI）当白噪声处理引起系统性能下降的问题,提出一种白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法. 首先对残留ICI和噪声进行白化,其次基于最大化系统可达速率,推出了最优线性ICI消除矩阵,并结合连续干扰消除算法,实现了时变信道带来的时间分集. 仿真表明,该算法克服了传统算法带状近似引起系统性能损失的缺点,并适用于当前信道估计精度下的OFDM系统.     

多载波系统多用户信号检测的一种新方法

为了解决多载波直扩码分多址（MC—DS—CDMA）系统中的多址干扰问题,将克隆选择算法应用于该系统的多用户信号检测,充分利用免疫理论中的克隆选择算法组合优化的能力,来同时确定每一个用户传输的符号位．研究结果表明,该检测方法不仅克服了该系统的多址干扰,而且通过调整算法的参数,可以在检测时间和系统平均误码性能间进行均衡．与最佳多用户检测器相比明显降低了计算复杂度,在相同带宽相同检测算法的条件下,获得了比DS—CDMA系统更好的特性．     

干扰消除接收机低复杂度低时延方案

干扰消除多用户检测技术复杂度和处理时延均较高,难以有效实施于未来蜂窝移动通信系统的用户端.针对此问题,利用交织区分多址(IDMA)的多址干扰消除原理,提出了一种多址干扰新方案——分组扩频交织分多址(GSID-MA).该方案通过对用户进行合理分组,可有效降低用户接收机的复杂度和处理时延.首先构建出交织扩频多址的系统模型,然后对其系统容量、复杂度、处理时延及误码率性能等进行理论分析与仿真,并对其分组方式和交织器复用等方面进行了初步探讨.分析与仿真表明,在合理的分组方式下GSIDMA的复杂度与处理时延可在IDMA的基础上进一步降低,同时其性能与IDMA接近;该方案的低复杂度、低处理时延特性使其更适于实际应用.     

新型上行链路非码本预编码的传输方法

提出了新型上行链路非码本预编码传输方法,可用于局域网或广域网无线通信系统中.本方法包含发送端基于几何均值分解预编码算法和接收端正交三角(QR) 分解的混合并行干扰消除/串行干扰消除(PIC/SIC)检测算法两部分.本传输方法克服了现有上行链路码本预编码复杂以及反馈码本序号占用信道资源的缺点,在几何均值分解预编码基础上,对QR分解的混合并行干扰消除/串行干扰消除检测算法进行了分析和仿真.仿真结果表明几何均值分解预编码结合接收端QR分解的混合PIC/SIC检测算法性能较好、复杂度较低,有利于应用于无线局域网上行接收端的信号检测.     

多波束卫星系统中低复杂度预编码技术

针对减格辅助Tomlinson-Harashima预编码(LRA-THP)算法复杂度高的问题,提出一种适用于多波束卫星系统的低复杂度预编码算法. 该算法根据用户间的距离对用户进行分组,然后利用矩阵求逆及正交三角分解(QR)计算预处理矩阵,用于抑制分组间干扰. 计算过程中充分利用多波束卫星系统特点,减小预处理矩阵的维度,从而进一步降低算法运算量. 各分组内分别采用LRA-THP,消除残留用户间干扰. 仿真结果表明,相比LRA-THP,该算法的运算复杂度能降低92.5%,同时性能损失控制在0.2 dB. 另外,该算法能获得与已有的分组预编码算法相近的误码性能,同时使运算量降低69.7%. 该算法的低复杂度及灵活性使其具有较强的实用价值.     

TDD CDMA系统中干扰消除Turbo联合检测技术比较研究

研究了Turbo联合检测(JD)方案中两类低复杂度的联合检测算法:软信息输出的软干扰消除(SO_IC)和硬信息输出的并行干扰消除(H_PIC)。在TDD CDMA上行链路系统中对上述两类算法进行性能仿真,比较其仿真结果并进行了复杂度分析。结果表明,两类算法性能均比线性JD有显著提高,其中SO_IC性能略优于H_PIC,但实现复杂度却明显高于H_PIC,因此H_PICTurbo JD更具实用价值。     

MIMO-OFDM系统中的子载波间干扰消除

推导了一种在快衰落频率选择性信道下适用于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)技术的系统模型.应用这个模型,分析了信道在一个传输符号内的时变特性带来的影响,它破坏子载波间的正交性,从而引起严重的子载波间干扰(ICI).针对这一问题,提出一种频域迭代子载波间干扰消除算法.通过将信道传输矩阵分离为数据部分和ICI部分,首先利用迫零算法获得发送信号的初始估计值,由信道的ICI矩阵生成干扰信号,从接收信号中减去干扰,之后利用数据矩阵和并行干扰抵消算法来消除不同发送天线上相同子载波的多流干扰.仅考虑邻近18个子载波带来的干扰,在其性能与原算法几乎相同的条件下,可以极大地降低计算复杂度.仿真结果表明该算法在不同的多普勒频移条件下能有效消除子载波间干扰,并且在低信噪比下逼近准静态信道下系统的性能.     

基于克隆遗传量子算法的多用户检测

基于免疫克隆选择理论和遗传量子算法,提出了一种解决CDMA系统多用户检测问题的克隆遗传量子算法.通过使用克隆选择算子和遗传量子算法的理论,新算法能执行随机搜索和经验学习.所提的算法把随机神经网络嵌入到克隆遗传量子算法的每一代中.通过结合随机神经网络到CGQA中,可以加快CGQA的收敛速度、减少计算复杂度.另外,CGQA所提供的好的初值可以改善SHNN的性能,嵌入的SHNN还提高了CGQA的性能.在讨论了使用新算法设计多用户检测器的性能特点后,在CDMA系统进行了计算机仿真并和一些多用户检测器进行了比较.仿真结果证明了文中所提多用户检测器的抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于一些应用以前算法的多用户检测器.     

一种协作多点多用户通信系统的预编码方法

提出了新的线性预编码方法,适用于联合处理模式下的协作多点多用户多输入多输出下行链路传输系统. 该方法通过信道矩阵的扩展,引入低复杂度的矩阵分解方法,有效抑制了噪声和多用户干扰这2个因素对系统的影响,并适用于接收端各用户配置任意根天线的系统;提出了在基站总功率受限的约束条件下次优的功率分配方案. 通过对算法复杂度的分析和性能仿真可知,所提方法不仅从总体上降低了中央控制站的处理复杂度,而且改善了系统性能.     

频率选择性MIMO信道Kalman-PDA软判决均衡

研究了在MIMO系统中存在码间干扰时,基于Kalman和PDA基础上的多用户检测方法。通过论述可以看出此算法的复杂度与最大似然编码的方法相比较,只是多项式级的。计算机仿真试验表明,将Kalman和PDA结合应用到MIMO系统的多用户检测中,与球形译码相比较能够更好的减少误码率。     

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。