LS-MIMO系统基于经典迭代法的低复杂度检测算法

针对大规模多输入多输出（LS-MIMO）系统最小均方误差（MMSE）检测算法计算复杂度高的问题,提出了基于经典迭代法的低复杂度信号检测算法,包括Jacobi迭代法、高斯-赛德尔迭代法和逐次超松弛迭代法. 从精确解的近似值出发,在较少的迭代次数中可获得高效而精确的解,而且计算复杂度相比MMSE检测算法下降一个数量级. 仿真结果表明,迭代检测算法经过有限的迭代能够达到近似MMSE检测算法的误码率性能.     

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.     

BICM系统中一种低复杂度的迭代解映射算法

比特交织编码调制(BICM)系统中迭代解映射算法具有与调制阶数和星座点数的乘积相关的计算复杂度,不利于实时应用.为了降低其复杂度,针对采用LDPC编码的BICM系统,提出了一种利用硬判决结果进行反馈的简化迭代算法,并在无反馈信息的首次迭代时采用了基于判决边界的软信息算法.仿真结果表明,算法在高斯白噪声下与软信息迭代算法的性能只有0.04~0.06 dB的差距,但其计算复杂度仅与调制阶数相关,利于实际应用.     

基于列表的迭代分枝定界MIMO检测算法

提出了基于列表的迭代分枝定界算法,利用搜索到的候选列表计算比特软信息,降低了MAP计算复杂度,同时进一步提出了改进的列表分枝定界算法,每次迭代利用更新的先验信息重新计算候选列表,提高了列表质量。仿真结果表明列表分枝定界算法通过在MIMO信道检测和信道解码之间传递外信息,取得了逼近信道容量的性能,而修正的考虑先验信息的列表分枝定界算法在性能损失可忽略的情况下,减小了候选列表的大小。     

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.     

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.     

一种新型低复杂度的Turbo TCM迭代均衡译码结构及算法

提出了一种新型低复杂度的Turbo TCM(TTCM)迭代均衡译码结构,用交织器和解交织器将软输入软输出(SISO)的均衡器与基于符号的TTCM译码器级联起来进行迭代均衡译码,这样不但可获得较高的频带利用率,而且可消除限带信道中的码间干扰(ISI)．在接收端,采用基于最小均方误差的线性均衡器(MMSE-LE)代替基于最大后验概率(MAP)均衡器,这样可大大降低系统的复杂度．通过仿真表明,这种低复杂度的TTCM迭代均衡译码系统的性能可接近于高斯信道下TTCM系统的性能．     

交织分多址MIMO系统的迭代多用户检测

提出了一种多入多出交织分多址(MIMO-IDMA)系统的迭代多用户检测架构。通过不同的码片级交织序列识别用户,检测器采用新颖的基于均值的软判决多用户检测(SoD)算法。仿真表明,所提出的基于IDMA的SoD检测算法比传统MMSE线性检测算法性能改善约2 dB,优于SoIC算法约1 dB,有较低的误码率和复杂度。     

DS-CDMA系统中迭代多用户检测技术的研究

为了减小多址干扰(MAI)对CDMA(Code-Division Multiple-Access)系统性能的影响,把TURBO码译码和多用户检测器有机结合起来,提出了迭代多用户检测技术．TURBO码译码器根据多用户检测器生成的软信息计算后验概率,在下一次迭代过程中这个编码比特的后验概率被用作先验信息反馈给多用户检测器,一般完成3次以上迭代后,进行硬判决输出结果．仿真结果表明,迭代多用户检测技术使系统性能能得到很大提高,与单用户的性能相差不到1dB．     

MIMO-BICM-IDD系统中改进的迭代树搜索检测

多入多出系统中的迭代树搜索(ITS)检测会遇到某些比特的对数似然比(LLR)无法确定的情况,需采用赋常数值的方法解决,但这会影响系统性能. 为此,提出一种改进的软检测方案,通过合适地选取某些删除路径,将这些路径保留并延伸为全长路径,可以确保对每比特都能计算其LLR,并能提供可靠性高的LLR值. 给出了路径选取的规则及延伸所选路径为全长的低复杂度方法. 仿真结果表明,新算法与ITS算法相比具有更好的性能,并能使性能和复杂度达到较好的折中.     

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.     

Micro-Doppler parameter estimation from a fraction of the period data with the MMSE criterion

The micro-Doppler characteristic of a rotation target can be represented by a sinusoid. Sometimes the integrating time is shorter than the rotation period. In this case, a new method based on the minimal mean-square error(MMSE) for estimating the micro-Doppler parameter from a fraction of the period data is proposed. The error function is constructed between sinusoid and micro-Doppler signal extracted from the time-frequency distribution of the echoes. Solving the error function in the criterion MMSE, we can obtain the rotation micro-Doppler parameters, i.e. rotation rate and rotation radius. We also prove that the discretisation error and Gaussian white noise induced by extracting the micro-Doppler signal have little effect on the accuracy of the estimated parameters. The validity and accuracy of the proposed method are evaluated via both simulation and experimental data.     

MIMO系统双向自适应高斯逼近检测算法

针对多输入多输出(MIMO)系统高斯逼近检测算法计算复杂度高，以及在搜索径数较少的时候，可能出现严重的误差传播，导致检测性能下降等问题，对多输入多输出系统检测进行了研究，提出了一种新的双向自适应高斯逼近算法.传统的高斯逼近算法在接收端进行树形搜索，当搜索径数较多时，高斯逼近算法能很好地抑制误差传播，但算法开销很大；当搜索径数较少时，存在严重的误差传播.双向自适应高斯逼近检测算法（BID-A-GA），通过从正向和反向并行地进行检测，判断误差传播是否产生，从而自适应地调整搜索径数，在抑制误差传播的同时，降低了算法复杂度.新的双向自适应检测算法能并行计算，运算时延低，且能在低复杂度情况下有效地抑制误差传播.     

基于类高斯隶属函数的模糊万能逼近器性能分析

为了验证由三角形和高斯型隶属函数构造的逼近器均能以任意精度逼近非线性连续系统,引入了一种基于类高斯隶属函数的模糊逼近器设计方法,借助参数可调性来构造隶属函数的“泛模型”,从而实现三角形到高斯型两类隶属函数的切换.由类高斯隶属函数、单值模糊器、乘积型推理和中心平均解模糊器构成模糊逼近系统,并由万能逼近定理指出逼近精度及模糊子集数目的确定方法.与神经网络、决策树和小波级数等非线性万能逼近器相比,模糊系统具有可解释性强和可利用语言信息的独特优势.分别以一维和二维非线性系统为例进行模糊逼近设计与分析,逼近效果体现了不同的控制特性,证明了类高斯函数用于模糊隶属函数表示的合理性和有效性.     

Nakagami衰落信道下相干和差分检测RAKE接收机性能研究

讨论了运用最大比值合并技术(MRC)对RAKE接收机进行相干和差分检测,研究手段是使用瞬时干扰功率计算法取代平均功率近似法。分析并得出了系统位错概率(BEP)的数学模型,并给出了该模型和高斯近似模型的一系列数值仿真结果。经比较得出结论,模型对比高斯仿真模型,性能更加出色,尤其是在用户较少和多址干扰参数较低的情况下。     

多用户MIMO-WET系统中短包传输的块错误概率分析

针对超可靠低时延通信的收发设备能量受限和超可靠性要求的特点,将多天线技术应用于无线能量捕获的短包传输系统,研究了多用户多天线无线能量传输（MIMO-WET）系统中短包传输的块错误概率性能.首先利用每个用户的信噪比累积分布函数和高斯函数近似的方法,推导出块错误概率的近似闭合表达式;然后对无线能量传输阶段中的时隙数和无线信息传输（WIT）阶段中的功率分配系数因子进行联合优化,实现总块错误概率的最小化.仿真结果验证了所推导的块错误概率闭合表达式的正确性,并根据仿真数据得到：在给定信息传输的块长度和天线数量条件下,WET和WIT所用时隙数存在最优值.     

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。     

M维软解调的FH/MFSK系统抗PBNJ性能分析

针对FH/MFSK系统,提出一种MFSK信号的M维软解调能量信息,作为译码器软输入的方法,避免了近似比特对数似然信息（LLR）的计算,并结合卷积码,给出了相应的软译码算法。理论推导了采用该算法的FH/MFSK系统在AWGN和Rayleigh衰落信道下抗PBNJ性能,给出了BER的上界闭合表达式。计算机仿真验证了理论推导的正确性,并与近似比特LLR和硬判决2种译码器输入信息的FH/MFSK系统进行对比,证明该算法获得了明显的抗PBNJ处理增益。