MIMO系统中的低复杂度迭代树搜索算法

提出了应用于Turbo-MIMO系统的基于比特的迭代树搜索检测算法．利用自然二进制映射和扩展信道矩阵的QR分解,使迭代树搜索算法(ITS)中的度量计算转换为逐比特进行,这样大大减小了树中每层需要进行的度量更新和排序的运算量．在此基础上,再利用先验信息进一步减小度量更新的计算量．由于扩展信道矩阵的秩等于发射天线数,该算法对信道缺秩的情况不敏感．仿真结果表明：在误码率性能上,该算法略次于使用自然二进制映射的基于符号的ITS算法,与使用格雷映射的基于符号的ITS算法只有1dB左右的差距;而该算法的计算量在高信噪比时只相当于基于符号的ITS算法的6％~40％．     

MIMO系统中树搜索检测的排序算法

提出了树搜索算法中基于对数似然比信息的排序算法,给出了使用对数似然比信息排序的一般公式。在未编码情况下给出使用线性检测器近似的对数似然比信息排序方法,在迭代检测解码情况下给出使用解码器反馈的比特后验信息进行对数似然比排序的方法。使用对数似然比信息的排序算法不但用到了信道信息,还利用了每帧中的接收信号矢量和先验信息,使各层信号能按照后验概率的大小进行检测。仿真结果表明,该算法在未编码情况下能显著提高系统性能,在编码情况下能加快整个系统的收敛速度。     

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。     

非线性失真影响下的OFDM系统压缩感知信道估计算法

针对非线性失真影响下的正交频分复用(OFDM)系统的信道估计精度下降的问题,利用信道与非线性失真(NLD)的双重稀疏性,提出适用于非线性OFDM系统的压缩感知信道估计算法。在发射机中提出分组导频结合级联限幅方案,在接收机中基于消除NLD影响的第1组导频进行压缩感知信道估计,再将信道响应作为先验信息,用第2组导频进行压缩感知NLD估计。仿真表明:该算法具有良好的估计性能,在信噪比为25 dB、限幅门限为2.5 dB条件下,信道估计均方误差约为-26 dB,非线性失真估计误差约为-21 dB;同时,该算法可避免系统实施复杂的降低峰均比算法,且无需迭代运算与先验信息。     

LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法

为了有效抑制多址干扰,提出了一种低复杂度的LDPC编码的超宽带系统的迭代多用户检测算法.所提出的迭代接收结构有3个级:脉冲检测器、符号检测器和信道译码器,每一级输出的软信息作为下一次迭代的先验信息.采用简化的超宽带离散时间信号模型,使接收机复杂度大大降低.仿真结果表明,所提出的算法明显优于传统的准多用户检测算法,并且经过少数次的迭代,即可有效抑制多址干扰,达到单用户的性能.     

MIMO-OFDM系统中一种干扰抑制迭代信道估计算法

为了减小载波间干扰对多输入多输出-正交频分复用系统性能的影响,提出了一种干扰抑制迭代信道估计算法．首先根据频域正交导频估计导频信道频域响应,然后利用DFT内插方法获得信道响应初始估值,进而对其进行迭代消噪滤波处理改善信道估值．由于迭代过程加入了信道预校正以及时域滤波,从而有效地消除了载波间干扰和信道噪声的影响,提高了信道估计的精度．与传统算法相比,该算法避免了复杂的矩阵求逆运算,实现简单．     

SIMO系统吉布斯盲迭代均衡算法

针对符号间干扰信道的多天线分集接收问题,提出一种单输入多输出(SIMO)系统盲迭代均衡算法.该算法利用吉布斯样本法处理思路,在SIMO条件下推导了信道冲击响应、发送符号等未知参数的条件后验分布,根据该条件概率逐个参数进行随机采样,通过不断迭代更新来逼近最大后验概率(MAP)估计的结果.该算法的一个显著特点是具有软输入软输出(SISO)结构,因此在编码系统中可以与信道译码结合,通过联合迭代进一步提升均衡的性能.计算机仿真结果表明,在严重符号间干扰信道条件下,SIMO系统肓迭代均衡算法的性能非常接近于已知信道时迭代均衡算法的性能,距离理想无符号间干扰信道分集合成的性能差距只有约1 dB.     

单载波块传输系统中基于叠加导频的信道估计与均衡

在单载波分块传输系统中进行频域均衡需要知道精确的信道状态信息,为此本文提出了一种基于叠加的导频序列的迭代信道估计算法,利用叠加的导频序列以及通过迭代均衡检测得到发送数据的估计值来降低信道估计的误差。从理论上分析了该算法所能达到的信道估计误差下限和比特误码率下限,并提出了最优叠加导频序列的设计准则。数值仿真结果表明:采用该算法时系统的比特误码率性能与已知信道信息时的性能差距小于1 dB。     

BICM-OFDM中一种新型迭代信道估计算法

传统的信道估计与译码分开进行,信道估计可靠性不高.针对比特交织编码调制的OFDM系统(BICM-OFDM),提出了一种基于最大似然估计(ML)的信道估计算法,该算法联合译码进行迭代信道估计.利用比特交织编码调制(BICM)中迭代译码的软判决反馈信息,进行信道估计与译码之间的信息交换,实现了信道响应的逐符号更新.在短波宽带信道下的仿真结果表明,经过2次迭代,系统的误码率基本收敛.与传统ML等算法相比,该算法与理想信道估计性能相近.     

MIMO-OFDM系统的SAGE-IPSO联合估计检测

针对多输入多输出-正交频分复用系统中最大似然检测算法难以硬件实现以及传统的信道估计性能较差等缺陷,提出了一种联合估计检测算法. 该算法使用离散傅里叶变换-最小二乘（DFT-LS）算法进行信道初估计,利用广义空间迭代期望最大化（SAGE）算法对估计的信道信息进行校正,并结合改进的粒子群优化（IPSO）算法完成对信号的迭代检测,使系统性能得到改善. 仿真分析结果表明,算法能以较少的迭代次数估计出信道状态信息和检测数据;在相同误比特率的情况下,性能优于经典检测算法,与理想状态下的最大似然检测算法仅相差1 dB左右.     

Iterative Detection and Decoding Algorithm in Dual Polarized Land Mobile Satellite MIMO Systems

An iterative detection and decoding algorithm with outer code decision feedback is proposed for the dual polarized （DP） land mobile satellite （LMS） MIMO systems using concatenated codes. A feedback structure is added after the outer decoder in the proposed algorithm. The feedback information is exploited to control the detecting list in the MIMO detector and reduce the number of symbols which have to be processed at each iteration. As a result, the computational complexity is reduced. Meanwhile, the successfully decoded outer code words are used to calculate the more reliable initial information for the inner decoder and the system performance can be improved by this step. The simulation results show that the proposed algorithm can reduce the computational complexity compared to the traditional iterative detection and decoding algorithm and achieve better performance.     

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。     

LDS多用户检测和LDPC码译码的联合迭代算法

为了提高低密度扩展(LDS)系统性能对LDS多用户检测算法进行研究,提出了一种LDS非正交多址系统中多用户检测和信道编码译码联合迭代的方案.将各用户低密度奇偶校验码(LDPC)译码后的软信息回传给多用户检测器,提高了多用户符号检测的可靠性,而多用户检测性能的提高又进一步提高了LDPC码译码的性能.在相同条件下与多用户检测和LDPC码译码单独进行的方案进行了仿真对比,结果表明,联合迭代算法明显改善了误比特率,系统负载越大,联合迭代带来的性能改善也越大.同时,联合迭代还缩小了不同用户误码性能的差异且即使在系统负载达到200％时,误码性能也与单用户的性能相差不大.联合迭代算法在不增加接收机计算复杂度的情况下,显著提升了LDS系统的性能.     

基于部分协作的多小区下行MIMO鲁棒双层预编码算法

针对多小区协作多入多出（MIMO）系统中存在的信道状态信息（CSI）反馈回传过多的问题,提出了多小区部分协作MIMO系统预编码算法.首先建立了包含信道估计、量化和延时误差的联合误差模型,然后根据此信道误差模型,利用迫零和信漏噪比算法思想,提出一种多小区部分协作下的双层MIMO鲁棒预编码算法.数值分析及仿真结果表明,所提算法相比传统的多小区协作下行MIMO系统预编码算法,用户的误码率性能和系统和速率稍差,但在CSI反馈比特方面有一定优势.     

格缩减辅助MIMO检测的非线性量化

针对格缩减辅助(LRA)多入多出(MIMO)检测中,采用格缩减技术后导致星座畸变、引起变换域信号非线性联合量化复杂度高的问题,提出了一种排序反馈的非线性量化算法. 该算法同时考虑了变换星座的边界和各元素间的相关性,且根据量化误差的大小选择信号量化判决的顺序,依次量化判决信号的各元素. 仿真证明,基于该算法的格缩减辅助MIMO检测性能优于无排序反馈量化和逐元素独立量化的格缩减辅助MIMO检测,且能很好地逼近最大似然检测的性能;在平坦块衰落信道下,计算复杂度为多项式复杂度.     

一种简单的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,提出了一种新的迭代的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),新算法与传统V-BLAST译码算法相比性能有了很大提高.     

低精度ADC下的大规模MIMO-OFDM信道估计算法

针对低精度模数转换器(ADC)下的大规模多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,提出一种基于量化压缩感知的信道估计算法——块稀疏多比特迭代硬阈值(B-MIHT)算法.该算法挖掘了大规模MIMO-OFDM系统信道的块稀疏特性,通过构建等效块稀疏信道矩阵结合多比特迭代硬阈值算法,基于训练序列对低精度ADC下的大...     

一种基于EP的自适应大规模MIMO信号检测算法

大规模天线下信号检测必须兼顾运算复杂度和性能,而传统算法难以满足要求,为此,结合循环冗余校验码,提出了一种基于期望传播的自适应大规模多输入多输出系统信号检测算法.仿真结果表明,该算法能降低运算复杂度,并保持良好的性能.     

MIMO系统V-BLAST自适应迭代极大似然检测研究

为了提高系统传输性能,有效利用信道资源,提高频谱利用率.在时变衰落信道下采用了分层垂直空时结构,同时文中提出了一种自适应极大似然估计检测方法,系统根据各平均误码率及反馈信噪比自适应地选择调制类型,按列检出数据,该方法收敛时间快,高阶调制牺牲增益低的信道换取整体频谱效率提高.试验结果表明自适应垂直BLAST迭代检测每0.1%误码率可以比传统检测算法提高4.1dB.自适应极大似然估计检测的分层垂直空时结构其频谱效率优于单纯的垂直BLAST检测.