基于量子遺傳球形算法的MIMO系統(tǒng)多用戶檢測技術(shù)研究.pdf

1、多用戶檢測是現(xiàn)代MIMO高速無線數(shù)字通信技術(shù)中的重要技術(shù)之一,也是決定MIMO通信系統(tǒng)解碼性能的關(guān)鍵技術(shù),其檢測效率直接影響到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率。如何改進(jìn)多用戶檢測技術(shù),提高數(shù)據(jù)檢測速度,降低誤碼率,實(shí)現(xiàn)檢測的高速度和高可靠性,是目前無線數(shù)字通信研究領(lǐng)域亟待解決的問題。因此,研究多用戶檢測算法,提高多用戶檢測的效率,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先對MIMO系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行了概括,之后以16-QAM調(diào)制的CDMA通信系統(tǒng)為例

2、,深入討論了MIMO通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用傳統(tǒng)的球形解碼算法作為多用戶檢測器實(shí)現(xiàn)了MIMO系統(tǒng)的仿真。由于發(fā)送信號的隨機(jī)性以及環(huán)境噪聲和各種干擾噪聲的影響,使得在MIMO系統(tǒng)中的接收端準(zhǔn)確同時檢測出多個發(fā)送端的原始信號存在較大的困難。隨后提出了一種基于二進(jìn)制編碼的遺傳多用戶檢測器。二進(jìn)制編碼的遺傳算法多用戶檢測算法充分利用了信號星座圖的離散特性,將每個星座點(diǎn)映射成固定長度的二進(jìn)制串,很好地利用了遺傳算法和參數(shù)編碼的隱含并行性。遺傳算

3、法檢測器以其分布式并行處理、自適應(yīng)以及非線性等優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對復(fù)雜的多變量組合優(yōu)化問題的全局搜索,提高了解碼準(zhǔn)確率。仿真表明,遺傳算法解碼器在誤碼率性能方面比迫零檢測有較大的提升。但是由于遺傳算法求解過程依賴于算法的循環(huán)步數(shù)與初始種群規(guī)模,所以其單次解碼時間會隨用戶數(shù)的增長呈指數(shù)級增加。在分析和總結(jié)遺傳檢測算法的不足之后,以球形算法為基礎(chǔ),結(jié)合量子算法,提出了一種基于量子遺傳算法的球形解碼多用戶檢測器。該算法融合了量子計算的并行性和遺傳算法