MIMO-OFDM系统信号检测技术研究

论文摘要

MIMO-OFDM系统充分地发挥了MIMO和OFDM的优点,在成倍增长信息传送速率的同时,有效地对抗了无线信道的多径衰落和码间干扰。MIMO-OFDM中信号检测算法的优劣直接影响到系统性能和实现复杂度。在MIMO-OFDM系统的信号检测技术中,低计算复杂度与高性能通常来说是无法同时获得的。针对这个问题,本文首先详细分析了MIMO-OFDM系统的原理以及各种现有的信号检测算法,包括迫零（ZF）算法、最小均方误差（MMSE）算法、最大似然（ML）算法、V-BLAST算法、球形译码（SD）算法以及格点减少（LR）算法。对上述算法进行了仿真,并分析比较了各个算法的性能。重点研究了低复杂度的QR分解算法及其派生算法QRDM算法。针对QRDM检测算法在性能要求较高的情况下复杂度偏高的问题,给出了一种改进的检测算法。仿真结果显示,改进的信号检测算法能够在保持高性能的同时降低计算复杂度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 MIMO-OFDM 信号检测技术研究现状
• 1.3 本文的主要工作和安排
• 第二章 MIMO 与OFDM 系统概述
• 2.1 OFDM 技术
• 2.1.1 OFDM 原理
• 2.1.2 OFDM 模型
• 2.1.3 OFDM 特点
• 2.2 MIMO 技术
• 2.2.1 MIMO 结构
• 2.2.2 MIMO 容量
• 2.3 空时编码与处理
• 2.3.1 空时格码STTC
• 2.3.2 空时块码STBC
• 2.4 小结
• 第三章 空间复用OFDM 系统及其检测算法
• 3.1 基于空间复用的MIMO-OFDM 系统
• 3.1.1 发射端信号模型
• 3.1.2 信道模型与接收信号
• 3.2 传统信号检测算法
• 3.2.1 最大似然（ML）检测算法
• 3.2.2 迫零（ZF）检测算法
• 3.2.3 最小均方误差（MMSE）检测算法
• 3.2.4 V-BLAST/OSIC 检测算法
• 3.2.5 仿真结果与分析
• 3.3 次优信号检测算法
• 3.3.1 球形译码（SD）算法
• 3.3.2 格点减少（LR）算法
• 3.3.3 仿真结果与分析
• 3.4 小结
• 第四章 基于QR 分解的信号检测算法
• 4.1 QR 分解原理
• 4.1.1 矩阵理论中的QR 分解
• 4.1.2 QR 分解在信号检测中的应用
• 4.1.3 仿真结果与分析
• 4.2 QRDM 信号检测算法
• 4.2.1 QRDM 算法原理
• 4.2.2 QRDM 检测过程
• 4.2.3 仿真结果与分析
• 4.3 改进的基于QR 分解的信号检测算法
• 4.3.1 改进算法原理
• 4.3.2 改进算法检测流程
• 4.3.3 仿真结果与分析
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献