MIMO系统中低功耗性能最优的球译码

针对球译码中性能与复杂度无法兼顾的问题,提出了消除固定复杂度球译码算法复杂度冗余的方法. 该方法以满分集度为性能基准,经过合理的半径构造,使发送向量落在超球体外的概率足够小且避免分集度的损失,在平均意义上显著降低了复杂度,从而减少了算法在执行时的功耗. 仿真结果表明,在满足性能最优和最大时延条件下,算法的功耗大幅度降低.     

简化的固定复杂度球型译码算法

提出一种适用于多输入多输出通信系统的简化的固定复杂度球型译码算法.研究多天线接收信号的概率分布,根据接收信号满足卡方分布的特性,提出利用累计分布函数,结合检测错误上限,确定裁剪半径,将检测过程中大于该裁剪半径的节点裁剪掉.仿真结果表明,简化的固定复杂度球型译码算法在高信噪比的情况下,可以有效降低计算复杂度.     

一种低复杂度的多用户MIMO THP排序算法

Tomlinson-Harashima预编码算法是一种有效的多用户多输入多输出下行链路算法,但是它的性能严重依赖于预编码符号的顺序．为了有效地衡量Tomlinson-Harashima预编码排序算法的性能,定义了一种排序增益因子．在此基础上为了最大化排序增益,提出了一种基于近似等对角QR分解的低复杂度Tomlinson-Harashima预编码排序算法．该算法通过对信道矩阵的行向量排序,使信道分解后的三角阵具有近似相等的对角元素值,改善了排序性能．仿真表明,与优化的Tomlinson-Harashima预编码排序算法相比,该算法大大降低了计算复杂度,而误码率性能几乎没有损失．     

多用户分布式MIMO系统的低复杂度天线选择算法

相对于集中式系统,多用户分布式MIMO系统的基站端天线数量显著增大,因此基站端天线选择技术成为该系统的关键技术之一,然而采用传统的天线选择算法会因复杂度过高而制约系统的可实现性.为解决上述问题,针对多用户分布式MIMO系统的上行链路,提出一种基于优化参数的低复杂度接收天线选择算法.该算法采用逐减方法,以迭代优化参数的方式代替容量计算,从而达到降低计算复杂度的目的.复杂度分析和性能仿真结果表明,在有效降低运算量的同时,该算法的容量性能仍逼近最优算法.     

低复杂度的多用户MIMO下行链路块对角化算法

提出了一种低复杂度的多用户多输入多输出(MIMO)下行链路块对角化预编码算法,证明了该算法能够实现与传统块对角化算法完全相同的系统总容量.算法基于迫零方法进行改造,通过对迫零向量实施格拉姆-施密特正交,可以快速实现等效下行链路的全局块对角化,从而获得最终的预编码矩阵.由于算法避免了传统块对角化算法求解零空间所进行的矩阵...     

空间调制信号的低复杂度球形译码算法

为进一步降低球型译码算法(SM-SD)的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.     

广义MIMO通用信道矩阵建模

推导了传统单天线联合检测（JD）系统传输矩阵到传统多输入多输出（MIMO）系统传输矩阵的演化;提出了广义MIMO通用信道矩阵模型. 推导表明,MIMO与联合检测可以在该模型中得到统一;基于该模型,传统MIMO系统的贝尔实验室分层空时码（BLAST）检测算法应用于联合检测系统,可得到约07?dB的性能改善.     

低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

低复杂度大规模MIMO系统联合天线选择与用户调度波束成形

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统硬件复杂度较高以及基站所能支持的最大用户数受基站天线数影响的问题,提出一种计算复杂度较低的适应于大规模MIMO系统下行链路的联合天线选择与递减用户调度算法,通过移除“差”的天线和用户来最大化系统总速率,降低基站所需配置的射频链路数.仿真结果证明,该方案能够在保证系统性能的前提下大幅度降低系统硬件复杂度.     

基于Jacobi迭代的大规模MIMO系统低复杂度软检测算法

基于Jacobi迭代提出一种低复杂度信号检测算法,在算法实现中避免了矩阵求逆运算.数学推导证明,该算法应用于MMSE检测时是收敛的,与传统的Neumann级数展开方法对比,能达到与其完全相同的检测性能,并且在任意迭代次数下能将复杂度保持在O(K2),而后者当级数展开项数大于等于3时复杂度上升为O(K3).为了进一步将Jacobi迭代应用到软判决中,提出了一种用于信道译码的LLR的近似计算方法.仿真结果表明,经过几次迭代,Jacobi迭代算法收敛较快,并接近MMSE检测性能.     

球复杂度和线性复杂度之间的关系

此文指出[1]中的猜想是错误的,并讨论了球复杂度和线性复杂度之间的关系。     

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％．     

下行多用户MIMO系统中低复杂度块对角化预编码算法

为在保证误码性能的情况下降低块对角化预编码算法计算复杂度,提出一种基于矩阵伪逆与LDL“分解的多用户多输人多输出（MIMO）系统块对角化（BD）预编码改进算法LDLHBD（QR）。算法通过全局信道矩阵伪逆与块QR分解进行零空间计算,避免复杂的矩阵奇异值分解（SVD）,快速实现信道块对角化。并采用能提供均匀子信道增益的LDL“方式对等效信道进行优化分解,实现预编码矩阵设计。仿真结果表明该算法计算复杂度明显降低,并获得了与传统块对角化算法相近的误码率性能。     

利用干扰提高容量的低复杂度预编码方法

在接收用户配置单天线的多输入多输出广播系统(MIMO BC)中,提出了一种利用干扰提高系     

低复杂度的MIMO比特和功率分配方案

提出了一种低复杂度的自适应比特和功率分配算法,在满足系统信息传输速率和误比特率限制的条件下,利用不精确的信道状态信息使多输入多输出系统的发送功率最小化. 首先利用函数部分单调性将非凸最优化问题转化为凸优化问题,然后得到最优化问题在非负实数域内的闭合最优解,并将其调整成离散比特数,从而获得最终的比特和功率分配结果. 仿真结果表明,该算法可以获得与最优的鲁棒贪婪比特和功率分配算法相同的分配结果和功率效率,而计算复杂度大幅度降低.     

一种低译码复杂度的高速率-全分集2×2STC算法

为了降低接收端译码器的译码复杂度,提出了一种能降低译码复杂度的STC算法。对码字矩阵进行设计,利用最大似然译码算法分析接收信噪比特性。通过MATLAB仿真所得结果表明,文中提出的算法与Viterbi译码算法引比,虽具有相当的译码性能,但译码复杂度大大降低。     

LDPC编码MIMO系统的高性能低复杂度接收机

针对低密度校验(LDPC)码编码多输入多输出(MIMO)系统提出了一种高效的迭代接收机。一方面,通过添加一位互补矢量的方法对无偏最小均方误差迭代树搜索(MMSEITS)检测器作了改进,与原算法相比,改进算法提高了检测器的稳健性,并能以相对较低的处理复杂度获得更好的检测性能。另一方面,给出了一种高效率的LDPC码解码算法,该解码算法不但计算复杂度低,而且能以很少的迭代次数(大约5次)达到收敛。仿真结果表明,整个接收机在保证系统性能的同时降低了处理复杂度。     

MIMO系统固定复杂度球形解码器研究

图形处理单元（GPU）可作为低成本并行可编程协处理器,能提供高的计算吞吐量,非常适于大规模系统设计。为充分利用GPU的并行处理能力,采用专为GPU通用计算所设计的CUDA（Compute Unified Device Architecture）架构,针对平坦衰落信道,设计了用于MIMO无线通信系统的固定复杂度球形解码器,以加速MIMO无线通信系统的数据处理。根据GPU的架构与存储特点,对实现进行了优化,减小了数据存取延迟和访问冲突。实验结果表明,球形解码速度可提高近10倍.     

基于矩阵求逆化简的大规模MIMO系统线性信号检测

在大规模多输入多输出（MIMO）系统上行链路中,当基站端天线数远大于单天线用户数时,传统的最小均方误差（MMSE）检测算法能达到接近最优的线性信号检测性能.但是,MMSE算法涉及复杂的矩阵求逆,导致其难以快速有效地实现.为了平衡检测性能和计算复杂度之间的关系,对比分析了基于多项式展开的近似矩阵求逆方法和基于线性方程迭代求解的等效矩阵求逆方法,并将其应用于软判决检测中,充分利用了信道编译码的软信息,在降低检测算法复杂度的同时达到接近最优的检测性能.     

卷积码的迭代译码原理

文章讨论了一种联合结构下的迭代译码方法。提出了软输入／软输出迭代译码算法的原理，进一步对最优的MAP算法和次优的SOVA算法进行了详细分析，在不同条件下给出计算机仿真的结果。