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一种改进的球形解码算法

2011-08-02王宁,李君,金宁

中国计量大学学报 2011年4期

王 宁,李 君,金 宁

(中国计量学院 信息工程学院,浙江 杭州 310018)

近年来,随着因特网和多媒体应用在下一代无线通信中的集成,宽带高速数据通信服务的需要正在不断增长.另一方面,可利用的无线频谱是有限的,如果通信频谱的利用率没有得到显著提高,就不能满足通信容量的需求.信息论的研究证明,在发送端和接收端都采用多天线的MIMO技术可以大量提高频谱利用率,这使其在通信领域得到了广泛的应用[1].信号的检测性能对MIMO系统的性能至关重要,因此,MIMO系统中的检测算法是当前研究的重点.

在MIMO信号检测算法中,最大似然(ML)检测是在误比特率最小的意义下的最优接收,但其计算复杂度随着发射天线数及调制星座点数的增加而呈指数增长,这使其成为一个NP问题.除此之外,还有一些次优的检测算法,如迫零(ZF)算法、最小均方误差(MMSE)算法、串行干扰抵消(V-BLAST)算法等,这些算法的复杂度较低,但其误比特率性能较差.

近年来出现了一些准最大似然检测算法,球形解码算法就是其中之一.球形解码算法通过设定一个以接受向量为中心的超球,仅搜索超球内的格点来找到最大似然解,从而避免了繁琐复杂的搜索,降低了球形解码算法的复杂度,使其在很大的信噪比范围内与天线数呈多项式关系[2].

但在低信噪比范围内或调制阶数较高时,球形解码算法的复杂度仍然是很高的,这也是近年来球形解码算法研究的重点.信号的检测顺序与球形解码算法的复杂度密切相关,因此可以通过对信道矩阵的列进行重排来改变信号的检测顺序[3-13],从而减低球形解码算法的复杂度.文献[3]以信道矩阵的列范数作为依据;……

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