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近年来,多输入多输出(MIMO)技术成为无线通信领域的研究热点之一,它被广泛用来提高通信系统的容量或者改善无线链路的传输质量。其中,作为MIMO空间复用技术典型代表的垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST:VerticalBell lab Layered Space-Time)系统,以及作为空间分集技术典型代表的空时分组编码(STBC)尤其受到广泛的关注。MIMO接收端的检测算法一直是系统设计的重点和难点之一。
本文主要研究了MIMO系统中的高性能接收端检测算法技术,包括V-BLAST系统,STBC与BLAST结合系统中的检测算法性能研究,以及MIMO技术在后三代(B3G:Beyond 3G)无线新技术验证平台中的应用。首先对V-BLAST系统中的各种检测算法进行了深入分析。在此基础上,针对B3G无线系统中对上下行链路的不同的参数和性能要求,提出了相应的系统结构设计方案,并分析比较了不同系统设计方案下检测算法的误比特率(BER,Bit Error Rate)性能,数值稳定性和算法复杂度。根据仿真和数值分析选取上下行链路中MIMO接收端检测算法。通过B3G平台的系统仿真,给出了具有良好的系统BER性能和数值稳定性的接收端检测算法分析结果。
由于单一的接收端检测算法很难达到BER.性能和算法复杂度之间好的折衷,本文提出了一种基于信干噪比(SINR,Signal to Interference and Noise Ratio)判决的联合检测算法,最小均方误差判决反馈检测QRM(MMSE-DFD-QRM: Minimum Mean Square Error-Decision Feedback Detection-ORM)算法。该算法通过比较接收端各子流的SINR值和门限值,对各子流分别进行MMSE-DFD检测或QRM检测。数值仿真和分析说明,MMSE-DFD-QRM算法在显著降低算法复杂度的同时,能获得良好的BER性能和数值稳定性。同时可以通过改变系统设置的SINR门限,获得复杂度和性能之间好的折衷。