B3G關鍵技術研究——MIMO檢測技術的研究與FPGA實現(xiàn).pdf

1、本論文探討了MIMO檢測的FPGA實現(xiàn)，以及圍繞這個主題所進行的算法研究。 MIMO技術被認為是新一代移動通信(beyond3G/4G)的核心技術之一，它利用多個天線進行收發(fā)，能在不占用過多帶寬的情況下提高系統(tǒng)的容量。MIMO檢測技術是MIMO技術體系中的一個熱點?，F(xiàn)有的檢測算法很多，有的性能優(yōu)良但復雜度太高，如ML檢測算法，有的復雜度低但性能不好，如ZF檢測算法。基于循環(huán)結構的MMSESIC檢測算法是一種兩者兼顧的算法，但實現(xiàn)

2、起來還是存在諸多困難。本文的重點就是討論如何將這種檢測算法在性能損失不大的情況下進行簡化，使之適合硬件設計，并且將簡化后的算法在Xilinx公司的Virtex-ⅡproXC2VP70芯片中實現(xiàn)。 第一章回顧了現(xiàn)代移動通信的發(fā)展，對下一代移動通信系統(tǒng)及關鍵技術進行了展望，介紹了課題來源與論文的安排。 第二章簡要介紹了MIMO技術框架以及該技術在B3G下行鏈路中的應用，接下來重點介紹了MMSESIC檢測算法，通過復雜度分析來

3、說明硬件實現(xiàn)的困難所在。然后提出自己的簡化方案，即通過簡要的推導證明在無循環(huán)的情況下MMSESIC檢測算法完全等同于MMSE檢測算法，結合運算的特點提出了簡化的對數(shù)似然比解調方案，從而省去了大量的非線性運算，簡化后的方案在文中被稱為MMSE-LLR檢測方案。 在第三章中研究了矩陣求逆運算。由于基于MMSE的檢測算法中會不可避免地遇到矩陣求逆運算，經過分析發(fā)現(xiàn)此類矩陣均為正定Hermite矩陣，根據(jù)此類矩陣的特點引入了變量循環(huán)重新

4、編號法求逆算法，并且根據(jù)運算過程中數(shù)據(jù)的對稱性提出了進一步的簡化方案。 第四章首先介紹FPGA的基本原理與設計方法，然后詳細描述了設計中將要采用的Virtex-Ⅱpro系列FPGA芯片的結構、特點和資源等。 第五章為MIMO檢測的FPGA實現(xiàn)部分。在本章中先介紹了系統(tǒng)需求、基本框架，然后介紹了在系統(tǒng)中采用的器件分時復用的思想，接著對重點模塊同時也是難實現(xiàn)的模塊的實現(xiàn)方案進行了詳細的介紹，最后對硬件的性能進行了分析，以此來