MIMO檢測與OFDM預(yù)處理算法研究.pdf

1、MIMO-OFDM是新一代移動通信系統(tǒng)的物理層的核心關(guān)鍵技術(shù)。MIMO系統(tǒng)能夠顯著提升系統(tǒng)的頻譜效率和功率效率，同時不額外占用頻譜資源，OFDM系統(tǒng)相對于單載波系統(tǒng)而言能夠有效對抗無線通信系統(tǒng)中的多徑所造成的頻率選擇性衰落效應(yīng)。
　　本文在MIMO系統(tǒng)中所研究的主要方向是V-BLAST系統(tǒng)下的信號檢測技術(shù)，對于V-BLAST系統(tǒng)下的信號檢測技術(shù)研究，本文主要介紹了常用的檢測算法，包括線性檢測算法（包括ZF檢測和MMSE檢測），ML

2、檢測，次最優(yōu)低復(fù)雜度迭代檢測算法（包括PDA檢測和MMSE-ISDIC檢測），線性檢測算法復(fù)雜度低，但性能太差，ML檢測復(fù)雜度過高，常用于與其它檢測算法做比較。本文重點(diǎn)分析低復(fù)雜度迭代檢測算法，介紹了 PDA檢測算法的基本原理，并給出了 PDA檢測算法中噪聲和干擾的真實 PDF。對于 MMSE-ISDIC檢測算法，本文給出了詳細(xì)推導(dǎo)，并且給出了 MMSE-ISDIC檢測算法的一種改進(jìn)，這種改進(jìn)是基于傳統(tǒng)的MMSE-ISDIC檢測算法所使

3、用的噪聲和干擾的方差并不精確，從而提出了一種更精確的描述，這種改進(jìn)可以在一定程度上提升原檢測算法的性能。
　　OFDM技術(shù)能夠有效的對抗無線通信系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落，但當(dāng)無線信道為時變時，就會產(chǎn)生多普勒頻移，同時產(chǎn)生時間選擇性衰落，多普勒頻移會破壞OFDM子載波間的正交性，從而產(chǎn)生子載波間干擾。本文在OFDM系統(tǒng)中所研究的主要方向為OFDM在頻率選擇性時間選擇性（即雙選擇性）衰落信道下的信號檢測算法，包括傳統(tǒng)檢測算法和低復(fù)雜度檢

4、測算法。本文分析了雙選衰落信道對OFDM符號的影響，分析了子載波間干擾的產(chǎn)生機(jī)制，并給出了OFDM在雙選衰落信道下的系統(tǒng)模型。同時，介紹了幾種常用的檢測算法，包括線性檢測算法，以及根據(jù)雙選衰落信道下的OFDM系統(tǒng)信道矩陣的特點(diǎn)而直接忽略信道矩陣帶外能量的低復(fù)雜度檢測算法FIR-MMSE-SIC檢測算法。對于OFDM低復(fù)雜度檢測算法，常用的方法是直接忽略帶外能量，如 FIR-MMSE-SIC檢測算法，這會造成一定的性能損失。對于低復(fù)雜度檢

5、測算法，當(dāng)信道為萊斯信道時，本文介紹了一種發(fā)送預(yù)處理，通過發(fā)送預(yù)處理，可以使信道矩陣的能量更向?qū)蔷€集中，也就是減小ICI，從而提高低復(fù)雜度檢測算法的性能。同時，本文提出了一種發(fā)送接收聯(lián)合預(yù)處理的方法，通過本文所提出的發(fā)送接收聯(lián)合預(yù)處理，不僅可以使信道矩陣的能量向?qū)蔷€方向集中，更能保證信道矩陣大部分都集中在一定大小的帶狀內(nèi)，從而在忽略信道矩陣帶外能量時不會產(chǎn)生太大的性能損失。經(jīng)過發(fā)送接收聯(lián)合預(yù)處理后，在接收端采用低復(fù)雜度檢測算法進(jìn)行信