基于MIMO的检测算法的研究

论文摘要

多输入多输出（MIMO）技术是一项在3G和4G中有着广泛应用的无线通信技术,采用多个发射天线和多个接收天线的结构,通过增加发射端和接收端的天线数量可以显著提高频谱的利用率。贝尔实验室的分层空时（BLAST）编码技术是由Foschini等人最早提出的一种空时编码方式。特别是垂直分层空时码（V-BLAST）的编码复杂度较低,这使得V-BLAST在高速无线通信中的应用有着非常大的优势。通过采用V-BLAST可以大幅度提高MIMO系统的频谱利用率。本文主要基于Foschini的理论工作,讨论了无线信道的基本特征、MIMO系统的信号模型和信道容量。在此基础上讨论了三种空时编码技术,包括空时分组码、空时网格码和分层空时码。基于V-BLAST的检测算法,对串行干扰抵消方法进行了改进,使改进后算法的复杂度有一定程度的降低;并对几种算法的性能进行了仿真和比较;给出了不同算法在不同环境下的适用性。最后,论文研究了MIMO技术在3G演进系统中的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 MIMO 技术研究现状
• 1.2.1 MIMO 算法开发
• 1.2.2 MIMO 无线信道建模
• 1.2.3 MIMO 天线设计
• 1.2.4 MIMO 测试平台搭建与MIMO 芯片开发
• 1.2.5 MIMO 技术的标准化进展
• 1.3 论文的研究内容
• 第二章 MIMO 系统的基本理论
• 2.1 无线信道的基本特性
• 2.2 分集与合并
• 2.2.1 分集方法
• 2.2.2 合并方法
• 2.3 MIMO 系统信号模型
• 2.4 MIMO 系统信道容量推导
• 2.5 随机信道的MIMO 系统容量
• 第三章 空时编码技术
• 3.1 空时分组码（STBC）
• 3.1.1 Alamouti STBC 编码
• 3.1.2 Alamouti STBC 编码性能
• 3.2 空时网格码（STTC）
• 3.2.1 STTC 编码
• 3.2.2 STTC 性能
• 3.3 分层空时码（LSTC）
• 3.3.1 分层空时码模型
• 3.3.2 分层空时码结构
• 3.3.3 分层空时码编码方案
• 3.3.4 性能分析
• 第四章 V-BLAST 的检测算法
• 4.1 迫零（ZF）算法
• 4.2 最小均方误差（MMSE）算法
• 4.3 最大似然（ML）检测算法
• 4.4 一种低复杂度的检测算法
• 4.5 仿真分析比较
• 第五章 MIMO 在3G 技术中的应用
• 5.1 3G 技术的演进
• 5.2 MIMO 和智能天线技术
• 5.3 MIMO 与CDMA 结合的码复用技术
• 5.3.1 每天线速率控制（PARC）
• 5.3.2 每数据流速率控制（PSRC）
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文