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《Massive MIMO低復雜度信號檢測算法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文MassiveMIMO低復雜度信號檢測算法研究LOW-COMPLEXITYSIGNALDETECTIONFORMASSIVEMIMOSYSTEMS王琳哈爾濱工業(yè)大學2018年6月中圖書分類號:TN929.5學校代碼:10213UDC:654.1密級:公開工程碩士學位論文MassiveMIMO低復雜度信號檢測算法研究碩士研究生:王琳導師:周毅剛副教授申請學位:工程碩士學科:電子與通信工程所在單位:電子與信息工程學院答辯日期:2018年6月授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TN929.5UDC
2、:654.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringLOW-COMPLEXITYSIGNALDETECTIONFORMASSIVEMIMOSYSTEMSCandidate:WangLinSupervisor:AssociateProf.ZhouYigangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation:SchoolofEl
3、ectronicsandInformationEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要MassiveMIMO無線傳輸技術性能的優(yōu)越性,是以通信系統(tǒng)信號處理復雜度增加為代價的,具有優(yōu)異信號檢測性能的檢測算法常常伴隨著較高的復雜度,檢測算法的高復雜度成為了嚴重制約MassiveMIMO系統(tǒng)實現(xiàn)的瓶頸之一。因此,本文利用迭代搜索方法,改進優(yōu)化傳統(tǒng)近優(yōu)線性檢測算
4、法,推導出低復雜度的迭代檢測算法,并多維度權衡比較分析檢測算法。本文基于傳統(tǒng)近優(yōu)檢測的最小均方誤差檢測算法,研究內(nèi)容分為三部分,第一部分MassiveMIMO非完全信道下分解迭代檢測算法,推導了迭代方法應用于信號檢測的前提基礎,利用分解迭代方法,改進優(yōu)化最小均方誤差檢測算法,推導出分解迭代檢測算法檢測解析式,利用信道不準確性,推導構建了非完全信道模型解析式,統(tǒng)計了分解迭代計算復雜度,并仿真分析了非完全信道下分解迭代檢測算法。第二部分MassiveMIMO相關信道下超松弛迭代檢測算法,引入松弛因子做松弛迭代處理,采用超松弛迭代方
5、法,推導出超松弛迭代檢測算法檢測解析式,推導出松弛因子數(shù)值范圍,分析證明超松弛迭代收斂性和收斂速度,推導出優(yōu)化松弛因子數(shù)值解析式,分析信道相關性,構建二維空間相關信道模型和三維空間相關信道模型,統(tǒng)計超松弛迭代計算復雜度,并仿真分析了空間相關信道下超松弛迭代檢測算法。最后部分MassiveMIMO多用戶下梯度迭代檢測算法,利用兩種梯度迭代搜索方法,分別為速度梯度迭代搜索和共軛梯度迭代搜索,推導出速度梯度迭代搜索檢測解析式和共軛梯度迭代搜索解析式,證明了速度梯度迭代搜索和共軛梯度迭代搜索的迭代收斂性,更進一步引入預處理方法,研究了
6、預處理方法對共軛梯度迭代搜索權矩陣條件數(shù)的影響,以及預處理方法對共軛梯度迭代搜索檢測性能的影響,分析了速度梯度迭代搜索和共軛梯度迭代搜索的計算復雜度,并仿真分析了梯度迭代搜索檢測算法的檢測性能。本文利用迭代方法,理論上推導出了迭代檢測算法的解析表達式,且能實現(xiàn)近優(yōu)誤比特率檢測性能,統(tǒng)計復數(shù)運算次數(shù)來表征算法計算復雜度,得出迭代檢測算法復數(shù)運算次數(shù)高階項降低一個階數(shù),同時結合信道特性構建信道模型,比較分析了迭代檢測算法具有同等健壯性。通過對檢測算法的理論推導和仿真程序的編寫驗證,權衡分析檢測算法誤比特率檢測性能、算法計算復雜度、
7、算法健壯性、算法信噪比能效,得出了迭代檢測算法較優(yōu)的研究結論。關鍵詞:MassiveMIMO;信號檢測;低復雜度;迭代方法;權衡分析-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractThesuperiorperformanceofMassiveMIMOwirelesstransmissiontechnologyistheexpenseoftheincreasedcomplexityforthecommunicationsystemsignalprocessing.Excellentsignaldetectionalgorit
8、hmsareoftenassociatedwithhighcomplexity.ThehighcomplexityofthedetectionalgorithmhasbecomeaseriousbottleneckoftheMassiveMIMOsystemimplement