基于动态天线分组的Alamouti编码/V-BLAST合并算法

将Alamouti编码与V-BLAST结合在一个MIMO系统中可以同时获得空间分集和复用技术的优点.基于最优检测排序信息,新算法在不增加接收机计算复杂度的情况下构造一定数量的反馈信息,并据此将发射天线动态地分为两组:最弱两根天线为一组并传送Alamouti编码信号,剩余天线为一组并按V-BLAST结构发射信号.通过改善接收机第一检测级的BER性能并抑制误差传播效应,新算法可以获得比具有相同频谱效率的~BLAST算法更好的BER性能,而且可以应用在发射天线数大于接收天线数的系统中.     

分布式MIMO系统中最优检测的简化算法

在V-BLAST结构的分布式MIMO系统中,针对发射天线地域上的分布性所引起的发射符号异步到达接收天线的问题,提出了一种接近最优检测性能简化算法。该算法首先遍历部分码元符号,且每次遍历时都使用分布式排序干扰抵消算法检测剩余符号,然后对得到的符号候选集进行搜索,恢复发送信号。莱斯衰落信道下的计算机仿真表明,该算法对接收端天线数目没有要求,且在获取接近最优检测性能的同时,有效地降低了计算复杂度。     

采用相位判决的低复杂度广义空间调制检测算法

针对广义空间调制(GSM)系统中信号检测复杂度过高的问题,提出了一种基于相位判决的低复杂度检测算法.首先根据一种排序准则对天线组合进行排序,然后将排序后的天线组合中的符号向量依次通过基于相位判决的迫零(ZF)均衡器进行检测,最终得到星座调制符号和激活天线组合.分析和仿真结果表明,该检测算法可以有效缩小接收端的搜索范围,在提供与最大似然(ML)检测算法相近的误比特率(BER)性能的同时,计算复杂度降低了98％.     

适用于两发射天线V-BLAST OFDM系统的排序插值QR分解算法

最近提出的插值QR分解算法有效降低了V-BLAST OFDM信号检测的复杂度。在大部分检测算法中,对信道矩阵按某策略排序后可进一步提高算法性能,但插值QR分解算法不能直接应用于这种情况。为解决这一问题,本文结合分组排序与插值QR分解的思路,通过引入不同列排序矩阵QR分解间的关系,提出一种适用于两发射天线的低复杂度排序插值QR算法。该算法可作为采用连续干扰抵消或球形译码算法的V-BLAST OFDM信号检测预处理方法。与对插值QR分解算法直接扩展的方法相比,该算法随着接收天线数的增多,复杂度节省程度更为明显,因此更适合基站接收机设计。     

V-BLAST MIMO系统中基于增广信道矩阵分析的发射天线选择算法

为了减少MIMO无线通信系统的射频链路硬件成本和降低系统复杂度,针对采用排序逐次干扰抵消(OSIC)接收的MMSE V-BLAST系统,通过对增广信道矩阵进行次优排序和QR分解分析,提出了一种新颖低复杂度的发射天线选择算法.与其它方案不同的是,本文算法综合考虑了排序、干扰抵消和噪声对天线选择性能的影响.仿真结果表明,该算法的性能比其它算法的性能有很大改善.     

安全速率下的多入多出中继系统天线选择算法

考虑多入多出(MIMO)中继系统安全速率的问题,提出了一种低复杂度的最大化安全速率的天线选择算法。该算法考虑了较为实际的中继节点接收和发送天线可以不同的情况,根据最大化安全速率的闭式表达式,推导了一种低复杂度的简化表达式,并在中继节点逐步选取使得系统安全速率最大的接收—发送天线对。仿真结果表明,该算法的系统安全速率性能接近穷举算法。     

MIMO系统中最大化信道容量的联合发射与接收天线选择算法

基于对信道容量公式的分析,得到了增加一对发射与接收天线时信道容量增量的表达式,通过对该表达式的分析简化提出了当发射端与接收端射频链路数相同时的低复杂度联合发射与接收天线选择(JTRAS)算法.仿真结果表明新算法在计算复杂度较低的条件下性能优于目前存在的其他算法,与最优算法接近.     

基于QR分解V-BLAST检测算法研究和比较

分层空时码是一类具有可执行解码复杂度的空时编码技术,最大似然检测在误比特率最小的意义下是最优的接收,但是其复杂度不可实现。在D.Wubben提出的基于Gram-Schmidt正交化排序QR分解检测算法的基础上,提出了另外2种可以排序的QR分解检测算法,取得了和基于Gram-Schmidt正交化QR分解算法相同的性能。与V-BLAST算法相比,避免了多次矩阵求逆的计算,以很小的性能损失为代价,降低了复杂度。     

基于置换QR分解的V-BLAST天线子集选择

对采用排序串行干扰抵消（OSIC）检测的V-BLAST系统，提出了一种新的的天线子集选择算法。考虑到OSIC检测中排序和干扰抵消产生的影响，通过置换序列和QR分解，给出了一个非常简洁的且具有合理复杂度的V-BLAST系统的天线子集选择表达式。仿真结果表明该算法的中断容量曲线接近基于容量最大的最优算法，在性能上优于已有的几种天线子集选择算法。     

广义RASK系统的回溯StOMP检测算法

本文提出了一种基于压缩感知（compressive sensing,CS）理论的低复杂度的检测算法:回溯分段正交匹配追踪（backtracking stagewise orthogonal matching pursuit,BStOMP）次优检测算法,较好地解决了广义接收天线移位键控（generalized receive antenna shift keying,GRASK）系统中最优最大似然（maximum likelihood,ML）检测算法会随着激活接收天线数的增多而计算复杂度大幅度增长的问题。该算法首先依据当前迭代残差和等效信道矩阵的内积选择出大于设定阈值的项作为候选激活天线索引;然后通过最小二乘法对候选激活天线索引进行初步估计;最后引入回溯过程进行筛选,剔除一些多余的索引,提高重构精度。仿真结果表明,在相同条件下,所提算法与传统StOMP检测算法相比,能在增加少量计算复杂度的情况下检测性能得到较大的提升,因此保证了在检测性能与计算复杂度间获得良好的平衡。      

MMSE准则下近似最优MIMO分组并行检测算法

在采用多天线高阶QAM的MIMO通信系统中,现有基于信道分组并行检测算法虽然接近最优检测性能但以牺牲计算效率为代价.针对这一问题,本文提出一种MMSE准则下基于信道分组的并行检测算法,不但有效降低计算复杂度,而且仍保证检测性能.该算法采用MMSE准则下格归约算法改进分组后条件较好子信道矩阵特性,并在消除参考信号基础上利用改进的子信道矩阵对剩余信号以非线性方式进行检测.仿真结果表明:对4×4和6×6MIMO系统,该算法检测性能达到最优,对于8×8 MIMO系统,比最优算法所需信噪比提高约1dB.复杂度分析表明:相比现有信道分组检测算法,相同检测性能下该算法在6×6 MIMO系统中复杂度降低90%以上,在8×8 MIMO系统中复杂度降低98%以上.     

A Novel Fast Recursive MMSE-SIC Detection Algorithm for V-BLAST Systems

A novel fast recursive minimum mean square error successive interference cancellation (MMSE-SIC) algorithm with optimal detection order for vertical Bell Laboratories layered space-time (V-BLAST) systems is proposed. In this algorithm, the MMSE Alter matrices and the optimal detection order are successively computed from the previously obtained filter matrices according to simple recursive pseudoinverse formulas, so that the algorithmic complexity is reduced significantly, especially for the practical number of transmit/receive antennas.     

双向中继系统用户联合预编码与检测算法研究

双向中继协同通信系统的两用户节点通过中继节点相互交换信息,显示了其在频谱效率上的优势。在系统装备多天线的情况下,为进一步改善误比特率性能,论文提出一种基于格规约算法的用户联合预编码与检测算法。该算法通过一次复数域格规约处理来提高信道增益矩阵的正交性,预编码和检测算法联合应用处理后的矩阵,中继节点仅需要对接收信号进行求模运算和放大转发,算法的复杂度主要集中在两用户节点上。仿真结果显示:相比于传统的预编码和检测算法,用户联合预编码与检测算法在计算复杂度仅增加了对信道增益矩阵一次格规约计算的前提下,可显著降低系统的误比特率,提高分集增益,具有工程实用价值。     

广义空间调制系统的正则化OMP检测算法

在广义空间调制（GSM）系统中,最大似然（ML）检测可以取得最优的检测性能,然而其计算复杂度随激活天线数的增加急剧增长。针对这一问题,提出了一种基于稀疏重构理论的低复杂度检测算法——正则化正交匹配追踪（ROMP）算法。该算法首先根据信道矩阵和当前残差的内积选取多个候选激活天线索引,接着对候选天线索引按正则化标准进行可靠性验证,剔除错误索引,缩小信号的搜索空间,最后通过求解最小二乘问题估计信号。仿真结果表明,与经典的正交匹配追踪（OMP）算法相比,所提算法以少许复杂度的增加为代价极大提升了检测性能,能够在检测性能与复杂度之间取得更好的折中。     

正交空间调制的低复杂度检测算法

针对正交空间调制(QSM)系统中激活天线数的不确定性、最大似然(ML)检测算法复杂度极高的缺点,提出了一种低复杂度检测算法.首先,该算法基于压缩感知(CS)信号重构理论,对系统模型进行重构,使固定激活天线系统中的低复杂度算法可以在新的系统模型中使用;然后,借鉴正交匹配追踪(OMP)算法的思想,选出一个激活天线备选集;最后,通过ML算法搜索备选集,选出激活天线和调制符号.仿真结果显示,相比ML检测算法,所提算法在性能丢失较小的情况下,降低了约90％的复杂度.     

STBC块传输系统中的一种新型分集合并算法

该文在二发一收的空时分组码(STBC)单载波块传输系统中,提出一种空时和多径分集合并接收算法。通过基于STBC的单载波频域均衡(STBC-SC-FDE)算法得到对发送信号的估计,以此和信道状态信息(CSI)分离接收信号中的各多径分量,对各多径分量分别采用STBC合并,最后再将各多径分量的合并输出结果按照最大比(MRC)的方式进行合并,从而实现空时二维RAKE接收。该算法在较低的计算复杂度情况下,可以同时获得发射分集和多径分集,Monte Carlo仿真验证了该算法的性能。     

分布式MIMO系统的一种低复杂度检测算法

针对发射天线分布的MIMO信号,基于排序的乔列斯基分解过程(Sorted CHolesky Decomposition,SCHD),将匹配滤波后的加性高斯色噪声转化成加性高斯白噪声,根据后验信噪比对发射信号检测顺序进行重排,降低了误差传播的影响,该算法仅需一次矩阵求逆操作。在瑞利衰落信道下的计算机仿真表明,该算法与已有的分布式MIMO信号检测方法相比,具有较优的性能和较低的复杂度。     

A generalized probabilistic data association detector for multiple antenna systems

The Probabilistic Data Association (PDA) method for multiuser detection (MUD) over synchronous CDMA channels is extended to the signal detection problem in V-BLAST systems. Computer simulations show that the algorithm has an error probability that is significantly lower than that of the V-BLAST optimal order detector and has a computational complexity that is cubic in the number of transmit antennas.     

基于稀疏面阵的低复杂度三维信源定位算法

针对3维信源定位中阵列结构过于复杂、算法复杂度过高、谱峰搜索范围过大的问题,该文提出一种基于互素线阵互素平移的稀疏面阵(CLACS-SPA)的3维降秩MUSIC算法(RARE-MUSIC)。所提CLACS-SPA拥有中心对称的互素稀疏面阵结构,相较于同口径均匀面阵结构减少了大量的阵元,降低了阵列的结构复杂度;以CLACS-SPA为基础的3维RARE-MUSIC算法利用泰勒公式将接收信号中的方向信息与距离信息进行分离估计,从而将3维谱峰搜索转化为方位角俯仰角的2维搜索和距离项的1维搜索,降低了定位算法的计算复杂度。仿真分析表明:在口径与定位算法相同条件下,与均匀面阵结构相比,所提结构的计算复杂度降低了1～2个数量级;在相同口径与CLACS-SPA结构下,与经典3维MUSIC算法相比,所提算法的复杂度降低了2～3个数量级;在相同口径和阵元数量条件下,与经典3维MUSIC算法相比,所提算法不仅降低了计算复杂度,而且提升了方位角与俯仰角的测量精度。