基于MIMO-SM系统的链路自适应技术及检测算法研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jie_er
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多天线空间调制(Spatial Modulation,SM)是近几年在多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)传输技术的基础上提出的一种新技术,该技术在每一发送时隙只激活一根发送天线用于发送数据,一部分输入信息比特映射到激活天线位置所对应的空间维度,其余比特被调制成激活天线上传输的传统幅度相位调制(Amplitude Phase Modulation,APM)符号,利用天线的激活位置状态作为一部分传输信息的载体,有效避免了传统MIMO技术中信道间干扰(Inter Channel Interference,ICI)、天线间同步(Inter-Antenna Synchronization,IAS)以及射频(Radio Frequency,RF)链路代价等问题,具有很好的应用前景。本文基于多天线空间调制技术展开研究,主要工作和创新点如下:1.对MIMO-SM技术的基础理论进行了阐述。一是分别对MIMO系统和SM系统的原理进行了分析和对比,指出了SM技术相对于MIMO技术的优势;二是对自适应空间调制(Adaptive Spatial Modulation,ASM)系统中的链路自适应技术进行了介绍,并分析了用于选择最佳ASM候选调制方案的最优自适应算法的原理;三是对SM信号检测算法进行了介绍,主要分析了SM信号解调的特点,并介绍了4种传统的SM信号检测算法。2.针对最优ASM自适应算法高昂的计算复杂度代价和大量的计算冗余问题,本文提出了一种适用于多进制相移键控(M-ary Phase Shift Keying,MPSK)调制的改进自适应算法,称为MPSK-EAQ算法,该算法利用恒包络调制的等幅特性,结合等幅和量化(Equal Amplitude and Quantizition,EAQ)算法的思想,对最优算法进行公式简化和等价替换,将对最小欧式距离的计算转化为对调制相位的计算,进一步转化为对调制星座点序号的计算,以此减少了大量的复数乘法运算,并能很好地避免最优算法的计算冗余问题。对算法的计算复杂度进行了分析,并在不同发收天线数和传输速率条件下对算法的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能进行了仿真,结果表明,MPSK-EAQ算法在不同条件下的性能皆与最优算法基本一致,而复杂度开销远远低于最优算法,在2?2系统且m=2bit/符号时,改进算法复杂度仅为最优算法的20.5%。3.针对SM系统中最优检测算法ML算法存在的高复杂度问题,本文提出了一种采用QRD-M(QR-Decomposition with M-algorithm,QRD-M)算法的低复杂度改进检测算法,该算法结合QR分解,运用M算法树搜索策略,每层只计算最优的M个分支,避免了对所有节点进行搜索,不仅能降低计算复杂度,还有利于硬件实现。对算法的复杂度进行了分析,并在不同M值情况下对算法的BER性能进行了仿真,结果表明,QRD-M算法能够以较低的计算复杂度开销达到接近ML算法的性能。在采用4阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)的4?4 MIMO下,当M=4,BER=10-2时,QRD-M算法性能与ML算法相差8dB,而计算复杂度相比ML算法降低了75%;当M=8,BER=10-2时,QRD-M算法性能与ML算法仅相差3.5dB,而计算复杂度相比ML算法降低了19%。4.针对QRD-M检测算法的执行时间和检测性能受发收天线数影响的问题,本文进一步采用并行检测的思想,提出了一种QRD-M检测算法的改进算法,称为PQRD-M(Parallel QRD-M,PQRD-M)检测算法。该算法将树分解成M个子树,再采用QRD-M算法对各个子树同时独立地进行并行搜索,不仅能有效利用硬件资源,节约算法执行时间,还能降低最优点误删的可能性。对算法进行了复杂度分析,并在不同天线数目情况下对其进行了BER性能仿真,结果表明,PQRD-M算法以增加极少的计算量为代价,能显著改善QRD-M算法的检测性能。在采用4QAM调制的系统下,当Nt?Nr=4?4,M=4,BER=10-2时,PQRD-M算法相比于QRD-M算法有3dB性能的上升;当Nt?Nr=8?8,M=8,BER=10-2时,PQRD-M算法相比于QRD-M算法有7dB性能的上升。
其他文献
智能设备的快速发展和普及推动了无线自组织网络的快速发展。机会网络利用节点之间的相遇机会实现非全通网络环境下的信息通信。机会网络使用“存储-携带-转发”方式进行网络
为了应对第四代移动通信带来的数据速率、带宽以及兼容性等方面的挑战,被视为长期演进技术升级版的LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)项目得到了启动。按当前的频谱规划已
随着无线通信技术的快速发展,现代社会对无线通信业务要求越来越高,频率带宽已经濒临饱和。MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术可以在不增加带宽且不提高发射功率的前
本文是一篇口译实践报告。2019年9月8日至21日,笔者参加了由中国商务部主办,中国国家发展和改革委员会承办的一带一路“2019年苏丹资产管理与评估研修班”,在项目中担任英语口译员和项目助理。本文回顾了这半个月的口译实践,对现场口译录音进行分析,总结口译中遇到的主要问题,并提出相应的解决策略。本次口译实践中最具代表性的两个问题是中国特色表达的翻译和苏丹英语口音的问题。针对这两个问题,笔者提出相应的
学位
近年来,介质谐振器天线(Dielectric Resonator Antenna,DRA)由于不存在导体损耗和表面波损耗,且具有性能稳定、辐射效率高、馈电简单等特点受到国内外学者的广泛关注与研究。
现代刑事诉讼制度中,控诉职能与辩护职能的相对平等和平衡,是一个突出的结构特征,它以权利为本位,主张作为个人的被追诉人与代表国家追诉的检察官均被视为程序主体,是平等对
延迟/中断可容忍网络(Delay/Disruption-Tolerant Network,DTN)被认为是一种能够有效应对太空或空间受限通信环境的技术。在DTN架构中,路由至关重要。空间DTN网络中存在节点
随着计算机网络技术的发展,通信科技也不断进步。借助移动互联网和智能手机终端作为平台,融合通信作为一种新的通信模式,不仅在市场中得到用户的青睐,也逐渐被应用到企业的生
政府信息公开制度诞生于上世纪的瑞典,并迅速成为世界性的趋势,堪称是保护公民知情权的最佳途径。作为政府信息在不同生命周期阶段的形态,档案是政府信息不可或缺的组成部分
本论文研究无线通信调制识别技术。调制识别技术是通信领域内非常重要的研究课题之一,它在军事领域和民用领域都发挥着非常重要的作用,如军事领域中的通信对抗和电子战以及民