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1、文章編號：1674—7070(2013)02—0167-04一種低復(fù)雜度近最佳的MIMO信號檢測算法劉金鑄薛婷摘要0引言在多輸入多輸出(MIM0)系統(tǒng)的信號檢測算法中，最大似然(ML)算法具有多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)能夠利用空間復(fù)用增益來提高信道最佳檢測性能，但因其復(fù)雜度隨天線數(shù)容量，利用空間分集增益來提高信道可靠性，降低誤碼率．垂直分層及調(diào)制階數(shù)的增加呈指數(shù)增加而不實用．排序干擾逐次消去的最小均方誤差空時碼結(jié)構(gòu)(VBLAST)是貝爾實驗室提出的一種編譯碼都易于實現(xiàn)(MMSE—OSIC)算法具有很低的復(fù)雜度，的典型MIMO結(jié)構(gòu)．
2、該結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)流進行串并變換和調(diào)制后由多副天但因迭代檢測過程中的差錯傳播使得檢線發(fā)射出去，接收端天線收到的是來自各發(fā)射天線發(fā)射信號的混疊，測性能與最佳檢測相比有很大差距．針對以上算法的缺點，提出了一種低復(fù)雜發(fā)射信號之間存在干擾，因此檢測算法的設(shè)計是MIMO技術(shù)發(fā)展的關(guān)度近最佳的MIMO信號檢測算法，該算鍵環(huán)節(jié)．傳統(tǒng)的信號檢測算法中，最佳檢測——ML算法因其搜索路法對MMSE—OSIC算法的檢測順序進行徑的數(shù)目隨著調(diào)制階數(shù)和天線數(shù)的增加呈指數(shù)增加，這種遍歷式搜調(diào)整，首先通過比較信道逆矩陣行向量的范數(shù)確定最弱信號層，對該發(fā)射信號索因其計算
3、復(fù)雜度太高而在實際系統(tǒng)中難以實現(xiàn)．實際中常用的2種的所有可能值進行遍歷搜索，在保證最次最佳線性檢測算法：迫零(ZF)算法和最小均方誤差(MMSE)算法，弱信號層盡可能正確檢測的前提下，對結(jié)構(gòu)簡單并且易于實現(xiàn)，但檢測性能與最大似然(ML)算法有很大的剩余信號層采用MMSE—OSIC算法檢測．理論分析及仿真結(jié)果表明，該算法有效差距．文獻[2]提出了一種通過增加一個判決反饋結(jié)構(gòu)，將ML和抑制了迭代檢測過程中的差錯傳播，幾排序干擾逐次消去(OSIC)算法結(jié)合來降低檢測復(fù)雜度的算法，但差乎達到了最佳檢測性能，同時具有較低錯傳播依然存在．文獻[
4、3_4]提出了有效避免碼間干擾和差錯傳播的的復(fù)雜度，在檢測性能與復(fù)雜度之間給出了很好的折衷．方法，但檢測性能與ML相比有較大差距．為了解決上述矛盾，本文結(jié)關(guān)鍵詞合ML遍歷搜索的思想和MMSE—OSIC檢測算法，同時調(diào)整MMSE—OS—多輸入多輸出；干擾逐次消去；最小IC的迭代檢測順序，得到了一種低復(fù)雜度近最佳的檢測算法，稱之為均方誤差；最大似然；檢測順序改進的MMSE—OSIC算法．中圖分類號TN911．7文獻標志碼A1MIMO系統(tǒng)模型假設(shè)MIMO系統(tǒng)有副發(fā)射天線和Ⅳ副接收天線(N≥M)，信道為準靜態(tài)平坦衰落信道．在此結(jié)構(gòu)下，定義t
5、時刻從發(fā)射天線到接收天線i的信道響應(yīng)為h(t)，則接收天線i的接收信號表達式為M(t)=∑h(t)‘0(t)+n(t)，i=1，?，N，(1)收稿日期2012-04-28其中Sj(t)(J=1，?，Ⅳ)是t時刻的發(fā)射信號，(t)(i=1，?，)是資助項目江蘇省工業(yè)支撐計劃(BE2011195)t時刻的接收信號，h()是發(fā)射天線到接收天線之間的增益，彼此獨作者簡介劉金鑄，男，博士，副教授，研究方向為寬立，服從均值為0方差為1的復(fù)高斯分布，n(t)是服從均值為0，方差帶無線數(shù)字通信．jzliu21@163．tom為的加性復(fù)高斯白噪聲．將
6、式(1)寫成矢量形式，即為MIMO系統(tǒng)1南京信息工程大學電子與信息工程學院的數(shù)學模型：南京，210044r=月+，(2)2南京信息工程大學信息與控制學院，南京210044其中，．、和n分別是接收信號矢量、發(fā)射信號矢量和加性復(fù)高斯白噪劉金鑄，等．一種低復(fù)雜度近最佳的MIMO信號檢測算法l68LIUJinzhu，eta1．MIMOsignaldetectionalgorithmwithlow—complexityandNear-optimal—performance聲矢量，日是N×M維的信道增益矩陣．算復(fù)雜度低．為此，本文提出了將信號分
7、成兩部分進行檢測的思路，結(jié)合兩種算法的優(yōu)點，得到改進的2MIMO檢測算法MMSE—OSIC算法．本文簡要討論MIMO系統(tǒng)的ML檢測算法和所提算法的主要思想是：在MMSE—OSIC算法檢MMSE—OSIC檢測算法，然后在此基礎(chǔ)上提出一種低測后的信噪比公式為復(fù)雜度近最佳的檢測算法．p～～擊·‘㈩)2．1ML檢測算法式(5)中表示發(fā)射信號能量，：表示噪聲能量，信在最小差錯概率意義下，對式(2)采用ML算法噪比P只與G的范數(shù)成反比，而系統(tǒng)性能主要由信是最佳檢測算法．若信號星座點有個，那么副發(fā)噪比決定，傳統(tǒng)的檢測算法的排序準則是先檢測信射天線
8、上的信號矢量S的所有可能的星座點組合有噪比最強的信號，從而減少該層信號對剩余信號層種，這些星座點組合構(gòu)成的集合即為c，那么ML的干擾．MMSE—OSIC算法公式由(4)可知是先檢測算法表示為信道逆矩陣行向量的范數(shù)G最小的信號層(P最=
