基于空間復(fù)用的LTE系統(tǒng)中信號檢測算法研究.pdf

1、LTE（Long Term Evolution）是未來移動通信的一個主流通信系統(tǒng)，采用多輸入多輸出（MIMO，multiple-input multiple-output）技術(shù)，將高速的數(shù)據(jù)傳輸分解為多條低速的子數(shù)據(jù)流，從不同的天線發(fā)送出去，極大的提高了系統(tǒng)容量。由于在接收端每個天線上收到的信號都是發(fā)送信號在頻域和時域的疊加，因此采用合適的檢測算法才能恢復(fù)出各個天線上的發(fā)送信號，檢測算法性能的好壞和復(fù)雜度的高低是影響其用于實際通信系統(tǒng)的

2、一個重要因素。本文結(jié)合理論研究與MATLAB仿真，根據(jù)現(xiàn)階段研究熱門的干擾消除的MMSE和球型檢測算法，提出了雙向檢測的MMSE檢測算法和基于固定閾值做可靠性判斷的球型檢測算法，仿真表明，這兩種改進算法都在原算法的基礎(chǔ)上提高了性能。
　　本文的主要工作包括：
　　首先，根據(jù)LTE系統(tǒng)干擾消除的MMSE檢測算法，提出了一種雙向檢測的MMSE改進算法。該算法利用MMSE算法檢測過程中不同的接收數(shù)據(jù)層具有不同的可靠性原理，首先從第

3、一層向后逐項檢測，直到檢測到Nt層，將得到的Nt/2至Nt數(shù)據(jù)層的值保留；同時，再從第Nt層向第一層開始逐項檢測，將最后檢測得到的1至Nt/2數(shù)據(jù)層值保留。再對兩邊得到的檢測值進行綜合，得到可靠性較高檢測值。由于該算法在運算過程中對傳輸矩陣不斷進行更新，傳輸矩陣的秩不斷減小，傳輸矩陣的相關(guān)性降低，系統(tǒng)中等效的信噪比不斷提高，因此系統(tǒng)的容量也獲得了提升。仿真結(jié)果表明，該算法在信噪比為10dB時，誤碼率性能比MMSE檢測算法提高了3dB，系

4、統(tǒng)容量比MMSE算法提高了5bit/s/Hz。
　　其次，根據(jù)球型檢測算法復(fù)雜度高的問題，提出了一種基于固定閾值判斷的球型檢測算法ZF-SD。該改進算法以迫零檢測結(jié)果為基準(zhǔn)，將基于迫零檢測結(jié)果的半徑選擇方法和可靠性判斷準(zhǔn)則引入到球型檢測算法之中。首先采用復(fù)雜度低的迫零檢測算法獲得檢測結(jié)果，然后對迫零檢測結(jié)果做可靠性判斷，若可靠性滿足閾值，則采用迫零檢測結(jié)果做最終檢測結(jié)果，若可靠性不滿足閾值，則采用基于迫零檢測結(jié)果選擇半徑的球型檢測

5、算法做最終的檢測結(jié)果。通過理論推導(dǎo)證明了將基于迫零檢測結(jié)果的半徑選擇方法和可靠性判斷準(zhǔn)則引入到球型檢測算法的可行性。仿真結(jié)果表明，在信噪比大于10dB時，ZF-SD算法誤碼率與球型譯碼算法基本保持不變，但復(fù)雜度卻比球型檢測算法降低了30％。
　　最后，利用MATLAB中的GUI固件搭建了LTE檢測的軟件仿真平臺，最終可以通過界面上的按鍵來控制程序的選擇、執(zhí)行、天線個數(shù)的選擇等，比較方便地比較各個算法之間的差異。以具體的實例說明了本