多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)基于波束賦形的接收檢測算法研究.pdf

1、基于子載波共享的多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)可以有效改善無線通信系統(tǒng)的傳輸效率和頻譜利用率等性能。但是由于子載波共享方式會產(chǎn)生共道干擾，在一定程度上限制了系統(tǒng)性能的改進。為了在有限的頻域資源內(nèi)提高系統(tǒng)的傳輸可靠性和頻譜利用率等性能，同時降低計算復(fù)雜度，本文針對基于子載波共享的多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)上行鏈路的多用戶檢測問題進行研究。
　　為了提高多用戶檢測算法性能的同時降低計算復(fù)雜度，本文合理結(jié)合塊對角化技術(shù)和串行干擾消除技術(shù)

2、，基于矩陣降維理論的零空間交集定理提出具有低復(fù)雜度的空域多用戶檢測算法——基于迭代串行迫零的串行干擾消除算法(ISZF-SIC)。該算法由迭代串行迫零(ISZF)和串行干擾消除(SIC)兩部分構(gòu)成。ISZF基于零空間交集定理，利用塊對角化波束賦形技術(shù)，通過迭代串行方法，實現(xiàn)了多用戶共道干擾抑制；SIC利用ISZF的結(jié)果，恰當(dāng)選擇用戶檢測順序，通過基于串行干擾消除的空域多用戶檢測，實現(xiàn)了各用戶信息的分離。該算法充分利用了空域資源，相對單獨

3、的基于塊對角化的檢測算法，提高了檢測性能和頻譜效率等。同時，所提算法通過巧妙的迭代運算，降低了塊對角化算法中奇異值分解次數(shù)和奇異值分解矩陣維數(shù)，極大降低了計算復(fù)雜度。
　　提出的ISZF-SIC算法具備檢測性能、頻譜利用率高和計算復(fù)雜度低等優(yōu)點，但是由于沒有考慮用戶檢測順序，而是采用隨機的檢測順序，導(dǎo)致當(dāng)系統(tǒng)信道狀況較差時系統(tǒng)性能變差。為了降低非排序產(chǎn)生的差錯傳播問題，本文在ISZF-SIC算法基礎(chǔ)上提出基于信噪比和排序的迭代串行

4、迫零結(jié)合串行干擾消除的空域多用戶檢測算法(order-ISZF-SIC)。該算法的核心是基于SNR排序準則來確定用戶的檢測順序，計算用戶信噪比的和，選擇信噪比和最大的用戶作為當(dāng)前檢測的用戶。由于根據(jù)信道狀況確定了合理的用戶檢測順序，降低了差錯傳播概率，從而相對ISZF-SIC算法，order-ISZF-SIC算法進一步改進了系統(tǒng)檢測性能和頻譜利用率等。同樣由于增加了用戶排序，相對ISZF-SIC算法，所提排序算法增大了奇異值分解的次數(shù)，