MIMO-OFDM系统中基于QR分解的检测算法研究
2012-09-06覃博,林云
山西电子技术 2012年5期
覃 博,林 云
(重庆邮电大学个人通信技术实验室,重庆 400065)
众多研究成果及实践表明,多输入多输出(MIMO)系统能在不增加带宽的情况下,提高系统的容量和频率的利用率,但无法有效对抗频率选择性衰落[1]。而正交频分复用(OFDM)技术通过将频率选择性衰落信道在频域内转换为平坦信道,成功解决了这一难题;同时,又加入了保护间隔,具有极强的抗多径干扰能力[2]。两者结合的产物——MIMOOFDM系统在提高数据传输效率和可靠性方面具有巨大的发展潜力,能够满足无线通信发展的需要。但由于收发天线数目较多,造成了信号检测复杂度的加大。因此,如何设计更有效的检测算法,使其在复杂度和系统性能之间取得良好折中,并能更好地运用到实际中,是目前MIMO-OFDM系统检测算法研究的一个热点。
MIMO-OFDM系统的检测算法种类较多,如最优算法为最大似然(ML)检测算法,但其复杂度较大,实用性不强。因此人们提出了迫零(ZF)算法、最小均方误差算法(MMSE)和QR分解等各类简化算法。本文重点介绍基于QR分解的各类算法。
1 系统模型
考虑具有NT个发射天线、NR个接收天线的MIMOOFDM系统模型如图1所示。发射的数据信息会经过串并变换、信道编码、幅度调制形成NT路子信号流再经过IFFT变换、加循环前缀等过程,完成OFDM调制后经天线发送到无线信道中。

图1MIMO-OFDM系统模型
假设仅已知接收端信道特性,在一个时隙内,接收向量表示为:

式(1)为MIMO-OFDM系统的简化数学模型。其中,接收向量为NR维信号向量,表示为 y=[y1,y2,…,yNR]T;发送向量 x=[x1,x2,…,xNT]T为 NT维矢量,各个元素之间统计独立,且满足E=[xx↑]=PINT。……
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