正交空間調制系統(tǒng)球形譯碼檢測算法研究.pdf

1、近年，由于通用多輸入多輸出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）技術中信道間干擾(ICI，Inter-channel Interference)問題一直是研究者的一道瓶頸，一種無信道間干擾的新興 MIMO技術成為當今研究熱點——空間調制（SM，Spatial Modulation）技術，它打破傳統(tǒng)信號傳輸方式，將同一時隙內一部分信號信息采用傳統(tǒng)方式傳輸——通過天線傳輸，另一部分信號信息則隱藏在天線索引

2、序號中進行傳輸。此外，由于空間調制技術采用單射頻模塊，因而可以降低系統(tǒng)對物理設備的要求，并且它在每一時隙內只激活一根發(fā)送天線，從根本上避免了信道間干擾。因此，空間調制技術得以快速發(fā)展。2015年，正交空間調制（QSM，Quadrature Spatial Modulation）技術被提出，它在SM技術的基礎上，每一時隙內，將調制部分星座符號分為實部符號和虛部符號分別在兩個載波正交的方向上發(fā)送，它同時激活兩根發(fā)送天線提升系統(tǒng)的頻譜效率。由

3、于發(fā)送符號的實部與虛部的發(fā)送方向是正交的，在發(fā)送過程中完全避免了信道間的干擾。所以，QSM技術相對SM技術，在提升其頻譜效率的同時也繼承了其其他優(yōu)勢。
　　QSM技術才被提出不久，因此有諸多問題值得研究和探索。論文重點對正交空間調制系統(tǒng)中的檢測算法進行研究。目前 QSM系統(tǒng)中的檢測算法有最大似然（ML, Maximum Likelihood）檢測算法以及近似ML檢測算法。論文將SM系統(tǒng)中的傳統(tǒng)球形譯碼（SD, Sphere Dec

4、oding）檢測算法引入QSM系統(tǒng)中，研究QSM系統(tǒng)中的球形譯碼檢測算法，在保證算法誤碼性能（BER, Bit Error Rate）的同時，降低算法的計算復雜度；然后，論文通過對QSM系統(tǒng)中的傳統(tǒng)球形譯碼檢測算法（Rx-SD和 Tx-SD）分析研究，發(fā)現(xiàn)算法的更新半徑存在大量的冗余項，通過詳細研究分析，利用已檢測的較底層半徑冗余項均值估計未檢測層的半徑冗余量，從而盡可能去除系統(tǒng)中的冗余量，以此進一步降低QSM系統(tǒng)中檢測算法的計算復雜度

5、，對算法進行改進優(yōu)化，得到QSM系統(tǒng)中改進的球形譯碼檢測算法（RNSD和TNSD）。
　　最后，論文對比了正交空間調制系統(tǒng)中 ML檢測算法、傳統(tǒng)球形譯碼檢測算法和改進算法的誤碼性能和計算復雜度。仿真結果表明QSM系統(tǒng)中傳統(tǒng)球形譯碼檢測算法和改進算法與ML檢測算法的誤碼性能相當；Rx-SD和Tx-SD的計算復雜度相對ML檢測算法有明顯降低，改進算法RNSD和TNSD的計算復雜度相對于Rx-SD和Tx-SD算法得了進一步的降低，尤其是