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未来移动通信发展的主要问题是,更高传输速率的需求与有限频谱资源的矛盾,Foschini等从信息论的角度证明了发送端和接收端采用多个天线的无线通信信道容量将随着所使用的天线数呈线性增长,这个结论激发了人们对多输入多输出(MIMO:Multiple Input Multiple Output)系统的广泛研究。目前,MIMO技术已成为第三代及未来移动通信系统实现高数据速率、高传输质量、高系统容量的关键技术之一。MIMO技术可以应用于实际系统的一个关键因素是其检测算法性能的好坏和运算复杂度的高低。寻找高性能低复杂度的检测算法一直是MIMO领域的重要研究方向。
OFDM技术是一种高效的多载波调制技术,能够对抗频率选择性衰落、降低码间干扰。将OFDM技术应用于宽带MIMO系统是提高带宽效率、降低接收机复杂度的重要途径。本文首先研究了MIMO-OFDM系统下的各种检测算法。复杂度和性能是衡量检测器的两个重要因素,论文在研究了线性检测和串行干扰抵消检测算法的基础上,重点研究了迭代软干扰抵消检测算法。通过计算机仿真,我们可以看出基于LMMSE的软输入软输出迭代检测算法取得了较好的性能,而且迭代复杂度保持恒定。
MIMO分块传输是克服频率选择性MIMO信道的有效方案,分块传输系统可以分为基于多载波的CP-OFDM和有循环前缀的单载波分块传输系统。论文接下来研究了CP-SCBT系统下的迭代检测算法,该检测算法是基于LMMSE的软输入软输出迭代检测,算法考虑了分块传输矩阵的循环特性,使迭代接收机可以在DFlT域实现,大大降低了算法的复杂度,仿真表明,该迭代检测算法可以大大提高分块传输的性能。
最后,我们将基于LMMSE的软输入软输出迭代检测用于空时分组编码分块传输系统中,空时分组码和分块传输结合可以有效地抗频率选择性衰落。仿真表明,迭代接收机提高了空时分组码分块传输系统性能,可以逼近高斯信道下的BICM性能。