MIMO-SCFDE通信系统中改进的IIC检测算法

摘要

随着通信技术的不断发展，下一代移动通信对通信系统传输的有效性和可靠性提出了更高要求。频谱利用率和信道衰落是无线通信系统需要面对的主要问题。分块传输技术，包括单载波频域均衡与正交频分复用，可以有效对抗无线通信中存在的信道衰落问题。多输入多输出技术可以获得较高的信道容量。将分块传输技术和多输入多输出技术相结合，既能够有效对抗无线信道的衰落，又可以提高信道的频谱利用率，是LTE，LTE-Advanced，IMT，IMT-Advanced等移动通信网络的重要支撑技术。
　　 首先，论文介绍了多输入多输出系统、分块传输系统、MIMO-SCFDE系统和MIMO-OFDM系统;其次介绍了MIMO通信接收机的均衡技术;最后介绍了基于顺序干扰抑制的信号检测算法，包括BLAST检测算法和ⅡC检测算法。BLAST检测算法包括窄带BLAST检测算法和MIMO-SCFDE系统的宽带BLAST检测算法，本文分析了两种检测算法的信号处理过程，阐述了MIMO-SCFDE系统中ⅡC检测算法的实现过程，并详细论述了BLAST检测算法和ⅡC检测算法的特点。
　　 部分判决方法是一种用于MIMO系统干扰消除检测技术中的方法，该方法在窄带MIMO系统、MIMO-OFDM系统的ⅡC检测算法中均有所应用，但是目前没有部分判决方法在MIMO-SCFDE系统的接收机信号检测算法的研究。针对MIMO-SCFDE系统的ⅡC检测算法中存在的误码扩散问题，提出改进ⅡC算法。该算法是将部分判决方法应用到ⅡC算法中，增加了ⅡC算法的较少的计算量的同时有效降低了误码扩散，改善系统性能。本文阐述了部分判决方法的思想和实现方法，对改进ⅡC算法进行了系统仿真，并与ⅡC算法进行性能比较，仿真表明，改进ⅡC算法有效提高了MIMO-SCFDE系统性能。在实际通信系统中，纠错码是保障系统性能的关键技术。在一定信噪比范围内，纠错码可以有效进行纠错，改善系统性能。我们将纠错码Turbo码与改进ⅡC算法相结合，可以扩大Turbo码纠错力度，提高系统接收机性能。本文提出将Turbo码与改进ⅡC算法结合，采用两种结合方法，分别称为ⅡC-Turbo和ⅡC-TurboⅠC，二者统称为ⅡC+Turbo。同时，将Turbo码与BLAST检测算法相结合，以此作为比较。我们将Turbo码结合BLAST检测算法采用两种方法结合，分别为BLAST-Turbo和BLAST-TurboⅠC，二者统称为BLAST+Turbo。我们对四种方法进行系统性能仿真，通过仿真发现，ⅡC-Turbo和ⅡC-TurboⅠC的性能与码率、天线数、信道状态有关。高码率下，ⅡC+Turbo性能明显优于BLAST+Turbo;同时，天线数越大，与BLAST+Turbo相比，ⅡC+Turbo优势越明显。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 移动通信概论

1．2 问题的提出

1．3 论文安排

第二章 MIMO系统和分块传输系统

2．1 MIMO系统

2．1．1 MIMO系统简介

2．1．2 MIMO系统信道容量

2．2 分块传输系统

2．2．1 OFDM系统

2．2．2 SC-FDE系统

2．2．3 MIMO-SCFDE系统与MIMO-OFDM系统

2．3 均衡

2．3．1 SISO接收机均衡技术

2．3．2 MIMO接收机均衡技术

第三章 BLAST检测算法与IIC检测算法概述

3．1 BLAST检测算法

3．1．1 窄带BLAST检测算法

3．1．2 MIMO-SCFDE系统的宽带BLAST检测算法

3．2 IIC检测算法

3．2．1 MIMO-SCFDE系统的IIC检测算法原理

3．2．2 MIMO-SCFDE系统BLAST检测算法与IIC检测算法特点分析

第四章 MIMO-SCFDE系统部分判决方法在IIC算法中的应用

4．1 完全判决介绍

4．2 部分判决方法在IIC算法中的应用

4．2．1 部分判决方法介绍

4．2．2 性能仿真

第五章 MIMO-SCFDE系统结合改进IIC检测算法与Turbo码的研究

5．1 结合改进IIC算法与Turbo码

5．1．1 IIC-Turbo介绍

5．1．2 IIC-Turbo IC介绍

5．2 结合BLAST检测算法与Turbo码

5．2．1 BLAST-Turbo介绍

5．2．2 BLAST-Turbo IC介绍

5．3 IIC+Turbo与BLAST+Turbo性能比较

第六章 总结和展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文和专利