Turbo均衡仿真研究与应用

Turbo均衡利用Turbo码译码算法中提出的迭代思想,在均衡器和译码器之间反复迭代可靠性信息,提高了均衡译码的整体性能。通过仿真研究了基于线性MMSE检测的Turbo均衡算法和基于软值干扰抵消的Turbo均衡算法在实际系统中的性能,给出了仿真结果和结论。基于线性MMSE检测的Turbo均衡已经在实际的跳频通信系统中得到应用。     

WiMax SUI信道下DS-CDMA的性能分析

频域均衡直序码分多址(Ds-CDMA)系统基于最小均方误差(MMSE)准则有两种检测技术:传统的将MMSE运用于每个载波的检测技术(PC-MMSE)和新型线性将MMSE运用于每个用户的检测技术(PU-MMSE).文中在WiMax SUI信道下对使用这两种检测技术的DS-CDMA系统进行计算机仿真.仿真结果表明,使用新型检测技术的DS-CDMA系统能获得比传统检测技术更好的BER(误比特率)性能.     

DFT-S-OFDM系统发射端IQ失衡的广义迭代均衡器

该文研究了离散傅里叶变换扩展正交频分复用 (DFT-S-OFDM) 系统的零中频(ZIF)射频(RF)前端非理想特性导致同相与正交分路失衡(IQI)干扰时,改进的频域迭代均衡技术。利用广义正交原理和迭代均衡原理,本文推导了频域广义线性最小均方误差(WLMMSE)迭代均衡器,并通过矩阵变换降低其复杂度。仿真结果表明,在DFT-S-OFDM系统发射端IQ失衡的情况下,所提出的迭代均衡算法性能显著优于常规迭代均衡算法,而复杂度只有少量提高。     

MC-CDMA系统降维盲空时信道估计及信号检测

该文提出了适用于频率选择性瑞利衰落信道中的MC-CDMA系统降维盲空时信道估计及信号检测算法。对接收数据矢量进行解相关滤波,得到对应于每个用户的无多址干扰(MAI)的降维信号,由白化滤波后的降维数据组成的矩阵的秩1近似来进行盲信道估计。将白化滤波后的降维数据矢量看作是单用户的系统,研究了迭代最小二乘(ILS)检测和最小均方误差(MMSE)检测。仿真结果验证了该文算法的有效性。     

基于最小均方误差准则的盲多用户检测新算法

码分多址信号在无线多径衰落信道条件下的盲多用户检测具有很大的理论和实际意义。该文提出了一种直接基于最小均方误差(MMSE)准则的盲多用户检测算法。为保证算法收敛到目标用户,提出了一种基于MMSE准则的新的线性约束方法。该方法能保证检测器收敛到最优MMSE解。此外,该文还设计了一种形式简单、快速收敛的迭代算法。对比现有的最小输出能量(MOE)算法,仿真结果表明本文算法具有较好的性能。     

基于LDPC编码的MIM0系统迭代接收机研究

研究了基于LDPC编码无线MIMO通信系统中的软输出最小均方误差干扰抵消迭代(MMSE PIC)检测算法.针对初次迭代检测时PIC输出的后验比特对数似然比(LLR)不可靠的问题,利用MMSE滤波器输出的高斯近似表示,给出了基于后验概率估计的迭代干扰抵消检测算法,以提高检测器输出的编码比特对数似然比的可靠性.仿真结果表明:改进的检测算法优于现有算法.     

Turbo均衡在移动通信中的研究

为消除符号间的干扰，Douillard．et．a1提出了turbo均衡这种迭代均衡和解码的方法。在Prokis’B信道下，对Turbo均衡的性能进行仿真，采用基于MMSE的线性均衡(MMSE—LE)和判决反馈均衡(MMSE—DFE)算法，以及appMMSE—LE／SIC算法，通过性能仿真，对不同算法、不同的迭代次数对系统性能的影响进行比较。结果表明:appMMSE—LE／SIC算法在复杂性几乎没有增加的情况下，性能提高了很多。     

Turbo均衡在Non-CP SC-FDE系统中的应用

针对无循环前缀的单载波频域均衡(Non-CP SC-FDE)系统中的符号间干扰(ISI),提出了一种Turbo均衡与循环重构联合迭代算法。通过循环重构技术消除ISI,并采用频域均衡频域判决反馈(FDE-FDDF)方式,将Turbo均衡算法与循环重构算法结合在一起进行迭代。仿真结果表明,Non-CP SC-FDE系统使用该算法能实现与传统有CP系统近似的误码性能,在大幅提高传输效率的同时能够有效消除多径干扰。     

基于Rimoldi分解的连续相位调制信号Turbo频域均衡算法

针对高阶部分响应连续相位调制(CPM)信号均衡中存在的复杂度高和性能较差等问题,该文从Rimoldi分解的角度出发,设计了一种新的适用于倾斜相位CPM信号的发射帧结构,并在此基础上结合单载波频域均衡(FDE)和Turbo均衡的思想,提出了一种适用于高阶CPM信号的Turbo频域均衡算法。该算法通过将信号均衡转化到频域进行处理,避免了时域均衡算法在计算均衡器系数时存在的大矩阵求逆问题,同时使用Turbo均衡的软信息迭代处理来改善系统的性能。理论分析和仿真结果表明,对于四阶部分响应CPM信号,在存在严重符号间干扰的多径衰落信道的条件下,该算法与现有的基于符号的频域均衡算法相比,在保持较低复杂度的同时,具有大约1.5 dB的性能增益。     

基于LDPC编码的MIM0系统迭代接收机研究

研究了基于LDPC编码无线MIMO通信系统中的软输出最小均方误差干扰抵消迭代(MMSE PIC)检测算法.针对初次迭代检测时PIC输出的后验比特对数似然比(LLR)不可靠的问题,利用MMSE滤波器输出的高斯近似表示,给出了基于后验概率估计的迭代干扰抵消检测算法,以提高检测器输出的编码比特对数似然比的可靠性.仿真结果表明...     

部分并行软干扰消除迭代多用户检测算法研究

本文提出了一种基于部分并行干扰消除(PPIC)结构的迭代多用户检测算法,并对基于PPIC的迭代多用户检测器的迭代结构进行了改进.由于PPIC多用户检测器前一级输出的信息的准确度会影响到后一级的检测,所以为了提高基于PPIC的迭代多用户检测器的性能,对PPIC每一级的输出信息结合最大后验概率(MAP)信道译码器单独进行迭代处理,这样就提高了PPIC每一级输出的信息的准确性.该迭代结构可用于其他基于PIC型的迭代多用户检测算法.     

OFDM系统在循环前缀不足时的两种高效迭代均衡方法

本文提出两种新的用于循环前缀(CP)不足时正交频分复用(OFDM)系统的迭代均衡方法。首先,我们提出并行迭代均衡(PIE)方法,该方法分别使用时域判决反馈方法和频域并行迭代方法来消除符号间干扰(ISI)和子载频间干扰(ICI)。为了改进PIE的性能,提出基于高斯-塞德尔迭代的串行迭代均衡(SIE)方法。在不增加计算复杂度的情况下,SIE具有比PIE更快的收敛速度。仿真结果表明,新方法可以在几次迭代后得到接近CP足够情况下的系统性能,PIE的性能与传统的迭代干扰消除方法相同,而SIE则提供好得多的收敛性能。     

Efficient SIC-MMSE MIMO detection with three iterative loops

In this paper, we propose an efficient joint iterative detection and decoding (JIDD) scheme with a soft interference cancellation minimum mean squared error (SIC-MMSE) based method for a turbo coded multiple-input multiple-output (MIMO) system. In the proposed method, we activate a loop inside the SIC-MMSE based MIMO detection process in addition to the iterative loop between the MIMO detector and turbo decoder, so that the iteration inside the SIC-MMSE detection can be performed in parallel to the iterations inside the turbo decoder. Subsequently, soft outputs from each loop is exchanged for next further iteration, and this makes three iterative loops in total. In comparison with the conventional JIDD schemes, employing additional loop inside the MIMO detection process largely contributes to enhance the performance. In addition, the additional loop speeds up the performance convergence and eventually requires smaller overall computational complexity at the same performance.     

一种适用于FLGPSAR的自适应干扰抑制与背景均衡新方法

针对车载前视地表穿透合成孔径雷达(Forward-Looking Ground Penetrating Synthetic Aperture Radar, FLGPSAR)探测系统存在自信号干扰和图像背景增益不一致问题,该文提出了一种基于图像域距离带分割和迭代操作的自适应干扰抑制和背景均衡新方法。通过距离带分割实现并行处理并提高参数估计的准确性,采用迭代操作在线估计和更新参数,自适应实现干扰去除和图像背景增益均衡。实测数据处理结果表明:所提方法具有更好的环境适应性,且结构上适于实时处理,可满足车载FLGPSAR探测系统对图像预处理的需求。     

双选择信道中的时间偏移广义频分复用通信

当信道存在时间-频率双选择性时,严重的子载波间干扰和子符号间干扰将导致广义频分复用(GFDM)系统性能显著下降.为此,该文提出一种时间偏移GFDM系统(TO-GFDM),通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行时间偏移,来提高双选择信道下GFDM系统的性能.该文推导了GFDM信号在双选择信道中的平均信干比公式,并提出基于离散导频的联合迭代信道估计与符号检测算法,该算法利用信道估计器与串行干扰消除符号检测器之间的信息交换,逐步减小干扰信号,提高信道估计与符号检测的精度.理论分析与仿真实验结果表明,在双选择信道条件下,时间偏移GFDM比传统的GFDM具有更高的平均信干比和误码率性能;并且,联合迭代信道估计与符号检测算法能有效降低系统误码率.     

基于连续干扰消除的超奈奎斯特信号迭代接收技术

为了消除超奈奎斯特(FTN)调制技术引入的干扰,设计了基于连续干扰消除(SIC)的Tur-bo迭代均衡接收机.对于单载波FTN系统,首先建立了FTN信号等效模型,然后接收机根据等效模型和译码器输出的软信息重建干扰,并通过多次连续干扰消除和译码逐步消除,具有较低的复杂度.同样地,在多载波FTN系统中,根据译码器输出的软信息和成型脉冲的时频特性重建引入的干扰并通过多次迭代给予消除.仿真表明,在加速因子不是太小时,基于SIC-Turbo均衡的接收机能够有效消除干扰,可获得近似正交传输时的误码性能.     

异步V-BLAST中基于功率扩展的迭代并行干扰消除

在平坦瑞利衰落信道下,异步V-BLAST系统中,现有检测算法随信噪比提高误码率性能改善缓慢。为此,该文提出一种基于预处理矩阵的迭代检测算法:在发射端,通过预处理矩阵将发射信号扩展到整个数据帧上,以获取空时分集度;在接收端,采用低复杂的迭代并行干扰消除方法,由于在迭代过程中干扰重建基于预处理矩阵,所以上次迭代的检测误差被扩展,降低了迭代过程中的误差传播。仿真验证了所提方法的有效性,在8发4收场景下,误码率为10-3时,与现有串行干扰消除方法相比,带来了约7 dB信噪比增益。     

时变信道下OFDM系统中基于载频间干扰抑制的迭代检测算法

为了有效地抑制OFDM系统载频间干扰（ICI），提出一种并行干扰消除的迭代检测算法。基于检测信号的信干噪比最大化的准则，通过对接收信号进行判决、重构、干扰抵消处理，建立了ICI抑制的迭代检测算法，给出了信号检测流程。通过对时变信道的分析，研究了时变信道中归一化频偏对系统陛能的影响，给出了性能仿真结果。仿真结果表明所建议的算法可有效地利用时变信道的时间分集特性来提高系统性能，计算复杂度从O（N^3）降低到O（N）。     

Iterative semiblind multiuser receivers for a space-time block-coded MC-CDMA uplink system

Iterative multiuser detection and space-time coding are two promising techniques to improve the capacity and performance of coded multiuser systems in wireless channels. In this paper, we present iterative multiuser detection schemes for a space-time block-coded multicarrier code-division multiple-access system with multiple transmit and receive antennas. We consider a more general case of an uplink system in the presence of both intra- and intercell interferences. We propose two types of iterative semiblind space-time receivers for such an uplink environment. The first is based on the minimum mean-square error criterion and the second is a hybrid scheme based on a combination of parallel interference cancellation and linear multiuser detection. These iterative receivers are derived, using a subspace approach, which utilizes known users' information for the computation of log-likelihood ratios (LLRs) while blindly suppressing the unknown interference. The LLRs are refined successively during the iterative process by using the extrinsic information available through decoding of all known users. A turbo code is used for channel coding. Simulation results in a frequency-selective Rayleigh-fading environment are presented to verify the performance of the proposed schemes.