V—BLAST系统检测算法的比较

垂直分层空时码系统(V-BLAST)是贝尔实验室提出的一种基于多入多出(M IMO)传输方式的空时码系统。本文主要介绍了它的系统结构和检测算法,并对各种检测算法进行了分析和比较,仿真得出相关的结论。     

垂直分层空时码的几种检测算法比较

垂直分层空时码（V-BLAST）是贝尔实验室提出的一种基于多入多出（MIMO）传输方式的空时码系统,其检测算法是MIMO系统的有效检测方法。首先介绍V-BLAST系统的信号模型,在此基础上应用不同的信号估计准则推导出不同的检测算法,最后通过仿真实验对各种算法的性能和优缺点进行了分析和比较。     

MIMO-OFDM系统中V-BLAST检测算法的比较

V-BLAST是一种基于多输入多输出传输的空时码系统，其检测算法是MIMO—OFDM系统的有效检测方法。本文介绍了应用于MIMO—OFDM信号检测的多种V-BLAST检测算法，并根据MATLAB仿真结果对各种算法的性能和优缺点进行了分析和比较。     

大气激光通信中垂直分层空时码的研究与实现

针对垂直分层空时(V-BLAST)码存在译码复杂度高、误码性能不理想等不足,本文将串行干扰消除(SIC)算法应用于V-BLAST码的译码中,提出了一种适合于大气激光通信的分层空时(LST)编码方案。采用仿真分析和硬件实验相结合的方法,验证了本文方案的正确性和合理性。实验结果证明了在大气激光通信中采用基于SIC算法的V-BLAST编码的可行性,为进一步提高通信的传输速率、改善系统性能提供了新方法和依据。     

MIMO系统V-BLAST检测算法的FPGA实现

用FPGA实现了多种垂直分层空时码(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time,V-BLAST)检测算法,包括最大似然(Maximum Likelihood,ML)检测算法、破零(Zero Forcing,ZF)检测算法和最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)检测算法。首先研究了MIMO V-BLAST系统架构、数学模型和多种接收机检测算法,分析了关键检测算法的特性和性能,重点使用Verilog硬件描述语言在Xilinx的Vertex4-VC4VSX55 FPGA开发板上实现了V-BLAST系统架构和三种检测算法,并通过仿真结果比较了每一种算法的复杂度和性能。仿真结果表明对于V-BLAST检测,ML具有最优的性能但复杂度最高;ZF算法具有较低的复杂度但比ML的性能略差;MMSE算法复杂度只比ZF算法略大但性能却有显著提升。     

V-BLAST的并行译码

移动通信系统研究的热点之一是提高系统容量.因此,空时码技术因其可在衰落环境下提供高质量的信号,进而提高系统容量而在无线通信中得到了广泛的研究.最近几年,对空时码中的一个重要分支——垂直-贝尔实验室分层空时码(V-BLAST)的研究已经有很多.然而,传统的V-BLAST算法由于需要进行大量的线性迫零和串行符号删除等运算,时延很大.而且发射天线数越多,时延也就越大.针对上述问题,本文提出了一种新的基于线性迫零和并行符号删除的检测算法.其优点是时延小且结构简单.对于新的译码方案我们在COSSAP中平坦瑞利信道下进行了仿真,仿真结果显示了基于并行符号删除的新方案的误码率(BER)性能.     

采用故意时延的V-BLAST系统的最佳迫零检测

Shao(2007)提出了一种故意时延的垂直贝尔实验室分层空时码结构(V-BLAST)系统,但是其中提出的迫零检测算法并不是满足迫零准则下的最优算法。本文直接从接收天线处的未采样连续信号数学模型分析入手,利用泛函分析的方法推导出了该系统最优的迫零检测算法,理论和仿真都表明该算法优于Shao提出的迫零算法。本文的工作对进一步研究这种新型的故意时延的V-BLAST系统具有较为重要的意义。     

FSO MIMO系统中分层空时码检测算法

多输入多输出(MIMO)系统可以有效提高频谱效率和系统容量。基于MIMO系统重点研究了无线光通信垂直分层空时系统(V-BLAST)检测算法。首先分析了最大似然、线性迫零、最小均方误差以及排序干扰抵消等典型的传统检测算法,基于OOK调制和4PPM调制对采用不同检测算法的系统差错性能进行了仿真对比,最后对Turbo码与BLAST技术相结合构成的新系统采用了软输入软输出(SISO)迭代检测译码方案。仿真结果表明,分层空时检测算法中性能最优的是ML,其次是SISO-MAP,ZF算法性能最差;Turbo-BLAST系统可以有效提高无线光通信系统的抗干扰性能。     

频率选择性OFDM V-BLAST系统的直接解码算法

作为正交频分复用(OFDM)技术与垂直型贝尔实验室分层空时(V-BLAST)结构的结合,OFDM V-BLAST系统能更好地满足新一代宽带移动无线多媒体通信的需求.本文研究OFDM V-BLAST系统在下行频率选择性衰落环境中的解码问题.在阐述了OFDM V-BLAST系统中的联合空频解复用操作之后,本文为OFDM V-BLAST系统提出了一种新颖的半速率旋转不变性联合空频编码方法.通过利用上述旋转不变性,本文为下行频率选择性OFDM V-BLAST系统建立了一种无需了解信道状态信息(CSI)的直接解码算法.大量仿真结果表明了半速率旋转不变性联合空频编码方法的有效性和直接解码算法的性能.     

多入多出(MIMO)分层空时码算法研究

概述了一种新的编码和信号处理技术—分层空时码(BLAST)的编解码算法,并比较了各自的优缺点。由于D-BLST的计算复杂度太大,重点分析了工程上具有实用价值的V-BLAST算法,文章的最后给出了仿真结果和结论。     

多天线系统的一种改进软判决译码算法

推导了采用垂直贝尔实验室分层空时(V-BLAST,Vertical-Bell Laborato-ries Layered Space-Time)结构的多天线(MIMO,Multiple Input and Multiple Out-put)系统中一种改进的软判决球译码(SD,Sphere-decoding)算法.结合LDPC码,仿真验证了该算法的性能与复杂度并与一种经典算法的性能及复杂度进行了比较.结果表明,合理选择参数,改进算法的计算复杂度可低于经典算法的计算复杂度,而其性能接近经典算法的性能.     

多载波垂直分层空时系统的移不变性编码及其解码

该文将多载波(MultiCarrier,MC)技术引入垂直型贝尔实验室分层空时(Vertical Bell Labs lAyered Space-Time,V-BLAST)结构,所形成的MC V-BLAST系统能更好地利用宽带移动无线多媒体通信条件下频率选择性所产生的频域分集能力。该文着重研究MC V-BLAST系统在下行频率选择性衰落环境中的解码问题。该文首先为MC V-BLAST系统提出了一种新颖的移不变性编码方法。利用上述移不变性性质,该文进一步为MC V-BLAST系统提出了一种无需了解信道状态信息(Channel State Information,CSI)的解码算法。仿真结果表明了该文新颖移不变性编码方法的有效性和解码算法的性能。     

FSO MIMO垂直空时分层码研究及硬件仿真

在自由空间光通信(FSO)中,多输入多输出(MIMO)可以大大提高频谱利用率.在对FSO MIMO进行分析研究的基础上,提出了垂直分层空时(V-BLAST)结构,建立了该结构的系统模型.分别取不同的MIMO组数,仿真比较了PPM和OOK两种调制方式的系统误码卒.运用VHDL语言设计了垂直分层空时结构的编译码,并进行了硬件功能和时序仿真.研究结果表明:在信噪比一定的情况下,PPM调制方式下系统的误码率要低于OOK调制方式下系统的误码率:运用VHDL语言设计的V-BLAST编译码,从硬件功能和时序上验证了FSO MIMO系统的可行性.     

基于MIMO的垂直分层空时码检测算法

分层空时码(BLAST)是贝尔实验室提出的一种基于多入多出(MIMO)传输方式的空时码系统。本文着重研究了BLAST系统中一类垂直分层空时码的检测算法,依据信号模型,分析推导了基于迫零准则和最小均方误差准则的估计算法,并在此基础上采用了以上算法与判决反馈及最佳排序思想结合的方法,使系统的误码率性能得到了提高。最后通过仿真实验比较了各种算法的性能和特点,结果表明分层空时码用于无线通信具有极大优势。     

LTE下行链路信道采用扩展单环MIMO信道模型进行建模的研究

本文主要研究如何对LTE下行链路中的信道采用扩展的单环多入多出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）信道模型进行建模,并进行性能的研究。在假设信道状态信息（Channel State Information,CSI）已知的情况下研究该扩展的单环MIMO模型的系统误符号率（Symbol Error Ratio,SER）性能,进而讨论天线的相关性对性能的影响,并分别针对采用空时块码（Space Time Block Code,STBC）、垂直分层空时码（Vertical-BLAST,V-BLAST）以及空频块码（Space Frequency Block Code,SFBC）编码的系统误符号（SER）性能进行比较。仿真结果显示,通过增加在eNodeB(eNB)端的天线元间距,能够得到比增加用户设备（UE）端天线元间距更优异的性能。从空时块码、垂直分层空时码、空频块码三种编码方式的比较中可以发现,空频块码（SFBC）的性能最优,垂直分层空时码（V-BLAST）的性能最差。     

V-BLAST光MIMO系统检测算法分析

为了降低系统光多输入多输出(MIMO)系统的复杂度,提高系统的性能,介绍了迫零(ZF)检测算法、最小均方误差(MMSE)检测算法、最大似然(ML)检测算法在垂直分层空时编码(V-BLAST)光MIMO空时系统中的应用。从理论上对算法性能和复杂度进行研究,然后在MATLAB建立仿真模型,对多模光纤的传输函数进行仿真,结果表明在多模光纤链路中,ZF算法性能较低;MMSE算法较ZF算法有所改进;ML算法通过比较接收符号和原发送的符号之间的相似度,从而获得原符号的最小差错概率,其性能最好。     

基于STBC的通信技术的性能优化

为了解决信号传输的主要问题,根据空时分组码(STBC)与垂直分层空时码(V-BLAST)二者各自的性能特点,信道能依据接收端欧氏距离平方最小的准则,选择较优的发送端传输方式,以适应信道的变化。仿真验证:自动更换方案误码率性能最好。接着从矩阵分解的角度,通过与常用检测算法比较可知:GDM-VBLAST扩展信道检测算法,降低MIMO-OFDM通信系统性能的误码率,也能够消除一定的噪声干扰。     

线性离散码系统中基于近似容量分析的发送天线选择算法

为了降低应用线性离散码(LDC)的多输入多输出系统中发送天线选择算法的复杂度,该文利用LDC的线性变换矩阵的酉矩阵参数化性质,推导出了一种考虑LDC矩阵平均影响的近似容量表达式。近似容量表达式不涉及时间扩展的高阶等效信道矩阵的运算,从而基于近似容量的发送天线选择算法可以有效地降低运算复杂度。该文从近似容量出发,给出了最大化近似容量的发送天线选择算法和基于矩阵消元的天线选择算法。近似容量表达式为基于垂直空时分层码(V-BLAST)提出的低复杂度天线选择算法在LDC系统中的直接应用提供了理论支持。仿真结果表明,所提方案具有与最优天线选择算法相近的性能,但具有更低的计算复杂度。基于矩阵消元的天线选择算法与在V-BLAST系统中提出的基于范数和相关性的天线选择算法相比,可以获得更好的分集增益,因而具有更好的误码率性能。     

低复杂度的分组检测空时接收机

V-BLAST接收机是提高无线通信系统传输数率的有效技术,但由于该算法存在大量的求伪逆、迫零和排序,算法的复杂度高,限制了它在实际中的应用;线性迫零(ZF)接收机和最小均方误差(MMSE)接收机复杂度低,但性能差。该文提出了一种分组检测空时接收机,组内采用串行干扰抵消接收,与V-BLAST接收机相比,降低了算法的复杂度。仿真结果表明：所提出的基于MMSE准则下的分组检测空时接收机的性能明显好于基于迫零准则的 V-BLAST接收机。     

双迭代级联译码的Turbo V-BLAST结构

垂直贝尔实验室分层空时(V-BLAST)方案能有效提高系统的信道容量而成为研究的热点。但多发送天线造成了接收信号的空间干扰,这严重造成了误比特(误帧)系统性能的下降。在接收端,采用了迫零(Zero-forcing)排序的迭代混合干扰消除(Hybird Interference Cancellation,HIC)算法,相比迫零排序的串行干扰消除(Serial Interference Cancellation,SIC)算法,在降低复杂度的同时提高系统性能。干扰消除后的软信息经过Turbo迭代译码,得到的硬判决信息可以反馈回到V-BLAST的迭代ZF-HIC干扰检测,进行系统级联迭代。因此,文中的Turbo V-BLAST结构具有双迭代级联的多迭代环特征。仿真证明能很大程度上改进系统的BER和FER,是一种理想的系统结构。