基于信号向量的SM系统信号检测改进算法研究

摘要

多输入多输出（MIMO）技术以其高速率和高频谱利用率成为未来无线通信系统关键技术之一。其中空间复用（Spatial Multiplexing）可以达到最高的频谱利用率，但信道间干扰严重；空间分集（Spatial Diversity）利用正交码能降低接收机的复杂度并获得分集增益，但频谱利用率低。空间调制（Spatial Modulation, SM）是近几年新提出的多天线传输技术，该技术引入了空间维度，根据输入的比特信息选择激活天线序列号，频谱利用率较高。空间调制系统每时隙仅有一根天线被激活，从根本解决了信道间干扰，接收端的信号处理也比较简单，逐渐成为MIMO技术的研究热点之一。
　　本文针对SM系统的检测算法进行了分析研究，旨在探寻复杂度低且性能接近最优的检测算法。论文首先对典型的几种空间调制检测算法进行了研究，分析了各算法的优缺点；重点研究了基于信号向量（Signal vector based detection，SVD）的空间调制检测算法，并针对原算法的不足，引入候选天线的思想，提出了改进的SVD检测算法，改进算法不仅提高了系统的误码性能，还对调制符号的解调算法进行了优化，降低了算法的复杂度。经仿真验证，改进算法的误码性能接近最优性能，且复杂度远低于最优检测。除此之外，改进算法还可以通过改变候选天线的数量获得系统性能和复杂度之间的折中。空间调制系统虽然引入了空间维度，但每时隙仅有一根天线被激活，与空间复用系统相比其传输效率依然较低。最后对广义空间调制系统进行了研究，并将提出的改进算法应用于广义空间调制系统中。仿真结果表明，在发射天线数量相同的前提下，广义空间调制系统传输效率更高，且改进算法在广义空间调制系统依然有较优的误码性能。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 课题国内外研究现状

1.3 论文主要工作与章节安排

2 MIMO与空间调制技术

2.1 引言

2.2 MIMO技术

2.3空间调制技术

2.4 多天线传输技术比较

2.5 本章小结

3 空间调制系统检测算法

3.1引言

3.2 空间调制检测算法

3.3空间调制检测算法性能分析

3.4 本章小结

4 基于信号向量的SM系统信号检测改进算法研究

4.1 引言

4.2 基于信号向量的空间调制检测算法

4.3 改进的SVD空间调制检测算法

4.4本章小结

5 改进检测算法在GSM系统中的应用研究

5.1 引言

5.2广义空间调制系统

5.3改进检测算法在广义空间调制系统的应用

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录：