实现MIMO系统串行干扰消除迫零检测的快速递归算法

针对贝尔实验室分层空时架构中串行干扰消除迫零检测复杂度较高的问题,提出了一种低复杂度快速递归算法,并给出该算法的快速实现方案及其复杂度分析。理论分析与仿真结果表明,与快速递归算法(FRA)相比,所提算法具有低复杂度、易于实现和低存储需求等优势,且其误码性能在实际条件下接近最优,因此具有较高的实用性和良好的应用前景。

FSO中分层空时编码的串行干扰消除算法

自由空间光通信(FSO)中的分层空时编码(LST),能极大地提高系统的传输速率,但误码率较大,严重影响光通信系统的可靠性。在分析了光强起伏的特性之后,建立了湍流信道中多输入多输出(MIMO)信道的模型;提出了采用串行干扰消除算法来完成FSO中分层空时编码译码的方法,并和线性译码算法的性能进行了对比。最后,利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性。结果表明:在FSO中,采用串行干扰消除译码算法时的误码性能明显优于线性译码算法的误码性能。

基于Gram-Schmidt正交化法的串行干扰消除算法

基于Gram-Schmidt正交化法,提出了一种改进的串行干扰消除算法.不同于传统的串行干扰消除算法,该算法运用Gram-Schmidt正交化法,通过扩频序列获取正交序列作为最优解扩码,使得检测器每一级最强用户的解扩码与其他用户的扩频码所张的子空间正交,从而实现对多址干扰的完全抑制.给出了具有幅度失配的系统误码率近似公式,讨论了幅度失配对检测性能的影响.仿真结果表明,改进算法能有效抑制CDMA系统中的多址干扰,改善系统性能.

LTE-A上行链路中的串行干扰消除检测算法研究

文中介绍LTE-A上行链路中串行干扰消除算法的实现方式。根据串行干扰消除算法容易引起误差传播的缺陷,提出一种改进的干扰消除算法,该方法利用译码反馈信息代替硬判决反馈信息,逐层去除干扰,对每层重构新的数据流进行检测,以降低层间的误差传播。最后,通过MATLAB仿真,表明本文提出的改进后的串行干扰消除算法比原始的串行干扰消除方法效果更好。

采用串行干扰消除的DS-CDMA系统中速率分配与译码顺序调整的联合优化

在采用串行干扰消除的DS-CDMA系统中,可能的速率模式与译码顺序随着用户数的增长而指数增长。如何分配速率使得系统效用最大化是一个NP问题,这涉及到速率分配与译码顺序调整的联合优化。该文针对此问题提出两种次优贪婪算法。算法的主要思想是逐步贪婪地更新速率模式,再针对每步更新后的速率模式调整译码顺序,根据调整后的译码顺序快速检验对应速率模式的可行性。提出的算法具有较低的计算复杂度,可用于速率的快速有效分配。仿真实验证实了分析结果并展示了算法的有效性。

基于最小均方误差的串扰消除多用户检测算法

在存在强多址干扰的直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)系统中对传统串行干扰消除检测器的优点及缺陷进行分析,提出一种基于最小均方误差的串行干扰消除多用户检测算法。该算法能够对时变信道环境进行有效跟踪,避免判决误差扩散。仿真结果表明,在加性高斯白噪声环境中一个同步DS-CDMA系统中对于信号功率弱的用户,该算法相比传统串行干扰消除算法及迫零算法的检测性能有较大的改善,在消除原有检测算法检测精度不稳定的同时能提高算法的误码性能。

一种新的QR-SIC-MSD联合MIMO信号检测算法

针对MIMO信号检测中球形译码(Sphere decoding,SD)算法在低信噪比时接近最大似然(Maximum likelihood,ML)算法复杂度的缺点,提出了一种基于QR分解的串行干扰抵消(Successive interference cancellation,SIC)和修改的球形译码(Modified sphere decoding,MSD)联合MIMO信号检测算法,称之为QR-SIC-MSD算法。该算法在低信噪比时采用SIC算法,在高信噪比时,采用MSD算法,根据噪声方差仅选择一次初始搜索半径,若搜索失败则用SIC解代替。通过SIC算法与MSD算法的结合,大大地降低了球形译码算法的复杂性,同时保证了在中高信噪比时逼近ML算法性能,在低信噪比时接近ML算法性能。文中同时给出了完整的算法流程图及计算机仿真结果。

NOMA异步干扰消除技术

由于NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access,非正交多址接入)技术能够提高系统的吞吐量和频谱效率,因而在空间信息传输中具有广阔的应用前景。针对NOMA在传输过程中必然面临的同步问题以及不同用户信号间的彼此干扰问题,提出了NOMA异步干扰消除方案。首先采用过采样使得输出符号之间的噪声分量彼此独立,然后利用过采样输出序列间良好的结构性,分别采用SIC(Successive Interference Cancellation,串行干扰消除)、BP(Belief Propagation,置信度传播)、MLSD(Maximum Likelihood Sequence Detection,最大似然序列检测)等对采样输出的序列进行信号检测。仿真结果表明,符号异步NOMA相比于同步NOMA具有更好的误码性能。

基于CDMA信号的TDOA定位时延参数获取算法

针对利用CDMA导频信号进行TDOA定位时存在时延参数与基站配对这一问题,结合CDMA无源雷达系统,提出基于串行干扰消除(SIC)和并行干扰消除(PIC)两种自动配对算法,并对这两种算法进行比较。仿真表明,这两种算法都可以完成对时延参数的获取,同时可实现时延与基站间的自动配对;另外,相比于并行干扰消除算法,串行干扰消除算法能够获得更高的检测成功概率,但是计算量偏大。

基于改进对数正态误差恒模算法的MIMO判决反馈

对数正态误差恒模算法误差曲线收敛速度快,但均方误差较大。针对这一问题,提出了改进的对数正态误差恒模算法,并将此算法应用于按序串行干扰消除MIMO判决反馈算法中。利用改进的对数正态误差恒模算法来得到前馈数据向量并将其合并到反馈数据向量中,然后按序将已检测并判决出的信号进行消除,避免了已判决出的信号对接收数据向量的干扰。在多散射物的无线通信环境下进行仿真,结果表明与迭代最小二乘按序判决反馈算法相比,所提算法检测性能提高,误码率显著下降。

一种高效的QMC检测算法

基于垂直分层空时码的MIMO-OFDM系统提出一种高效的QMC检测算法,该算法对信道矩阵进行一次排序QR分解,对最先检测的信号层采用ML-OSIC算法,用M算法检测中间的信号层,逐层增加保留值M以提高算法有效性,利用串行干扰消除检测余下的信号层。与QRD-M算法相比,QMC检测算法能降低计算复杂度。仿真结果表明,该算法以更低的计算复杂度获得更接近最大似然检测的性能,取得性能与复杂度之间的折中更理想。

针对大规模多输入多输出的动态调整排序串行干扰消除算法

针对多输入多输出(MIMO)系统非线性检测中排序串行干扰消除(OSIC)算法信号检测性能弱的问题,提出了一种可动态调整的OSIC(D-OSIC)检测算法。为解决早期的误差传播问题,通过最大似然(ML)算法选择最佳符号,提高ML-D-OSIC算法的检测性能。根据遍历容量动态调节消除层的数目,并结合混合迭代算法降低算法的复杂度。仿真结果表明,ML-D-OSIC算法的信号检测性能明显优于OSIC算法,检测性能可通过调整预定义阈值、偏移量和权重而提升,且复杂度远低于ML算法。

V-BLAST检测算法性能研究

把垂直分层空时码(Vertical-Bell Laboratories layered space-ti me,V-BLAST)中常用检测算法按照基于迫零(Zero-Forcing,ZF)和最小均方误差(Mini mum Mean Square Error,MMSE)分类并进行对比研究,通过MATLAB仿真分析各种算法的性能,结果表明,基于MMSE的检测算法明显优于基于ZF的检测算法。因此,基于MMSE的检测算法更适合V-BLAST。

多用户检测技术及其算法选择的研究

本文在介绍了多用户检测技术的原理以及系统模型的基础上,着重分析对比了几种多用户检测算法的性能,并给出了不同情况下进行算法选择的准则。最后,本文分析了功率控制对多用户检测算法的影响。

不完美SIC下NOMA系统用户配对和功率分配联合优化

当前非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的用户配对和功率分配通常作为独立的问题进行研究,未考虑接收端不能完美执行串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)的限制。鉴于此,提出一种不完美SIC下NOMA系统用户配对和功率分配联合优化(Joint User Pairing and Power Allocation,JUPPA)方法。给定功率分配方案,采用自适应遗传算法求解用户配对问题,并结合哈希表结构设计自适应交叉和变异算子。给定用户配对方案,利用连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)对目标函数下界进行松弛,构造卡罗需库恩塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件,并基于梯度下降法对功率分配问题进行优化。上述两个过程迭代直至收敛。仿真结果表明,相比于单独优化用户配对或功率分配,JUPPA具有更高的系统和速率。

移动通信中V-BLAST系统及其检测算法研究

提高移动通信系统的容量是提高移动通信系统性能的目标之一。空时编码技术可以在一定衰落环境下提供高质量的编码符号,从而提高系统容量,因而在无线通信中得到了广泛的关注。贝尔实验室提出的垂直分层空时码系统(V-BLAST)是移动通信的一项重要技术,因其传输速率和频谱利用率都较高,已经开始在实际系统中应用。基于此,笔者主要研究垂直分层空时码系统的模型构成和常用检测算法,并对各种检测算法的特点和性能进行分析,在此基础上对算法进行改进,将传统的定序干扰消除算法和极大似然相结合,对改进算法进行仿真。

DS-CDMA系统中结合串行干扰消除的资源分配

提出一种启发式算法,用于求解资源分配问题.算法分为两层:内层检验方法调整译码顺序,并快速检验速率模式的可行性;外层更新机制通过遗传算法有效地更新速率模式.从理论上证明了该算法能完全收敛于全局最优.仿真结果表明,在有限代的进化中,修正遗传算法适值函数的外层更新并结合内层检验,能获得良好的性能,快速有效地分配资源.

一种非正交多址接入下行链路信号检测方法

非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)下行链路存在严重的多址干扰。软解调-串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)检测方法是一种性能较好的信号检测方法,但是接收机的复杂度比较高。考虑到软解调算法对其他用户信号的信号特征信息并未充分利用,提出一种基于软解调算法改进的联合检测算法,该算法直接利用多用户叠加信号的联合星座图计算用户信号信息比特的软信息,不需要对干扰信号进行检测和重构,可以降低接收机的复杂度。仿真分析表明,与软解调-SIC检测方法相比,联合检测方法在性能损失不超过1.5 d B的情况下,可以将接收机的复杂度降低一半。

大气激光通信中垂直分层空时码的研究与实现

针对垂直分层空时(V-BLAST)码存在译码复杂度高、误码性能不理想等不足,本文将串行干扰消除(SIC)算法应用于V-BLAST码的译码中,提出了一种适合于大气激光通信的分层空时(LST)编码方案。采用仿真分析和硬件实验相结合的方法,验证了本文方案的正确性和合理性。实验结果证明了在大气激光通信中采用基于SIC算法的V-BLAST编码的可行性,为进一步提高通信的传输速率、改善系统性能提供了新方法和依据。