面向5G的大规模MIMO信号检测算法研究

发布时间：2017-11-04 23:00

  本文关键词：面向5G的大规模MIMO信号检测算法研究

  更多相关文章： 5G 大规模MIMO 信号检测 线性检测算法 非线性检测算法 复杂度

【摘要】：随着移动互联网的蓬勃发展,移动数据量和接入设备数剧增,3G/4G所提供的服务已渐渐不能满足人们的需求,关于5G技术的研究已经开始。大规模MIMO技术通过增加基站天线数大幅提高系统频谱效率和能量效率,成为未来5G移动通信网络的关键技术。由于大规模MIMO技术在基站部署大量天线,导致接收端信号处理复杂程度大幅增加,这已经成为其实际应用中的瓶颈问题。在这样的背景下,我们对大规模MIMO系统中上行接收端不同信号检测算法的检测性能和算法复杂度进行研究,以探求适用于大规模MIMO系统的信号检测算法。本文首先简述了大规模MIMO的技术特点和研究现状,引入对大规模MIMO系统模型的详细介绍,其后章节对各种上行信号检测算法的理论研究和软件仿真都建立在这个系统模型之上。之后,分别对大规模MIMO系统上行接收端两类主流信号检测算法——线性信号检测算法和非线性信号检测算法进行研究。针对三种线性信号检测算法(MRC、ZF、MMSE),本文理论分析其算法复杂度和检测性能,最后通过仿真验证其应用于大规模MIMO系统中可以提高系统的频谱效率和能量效率。针对三种非线性信号检测算法(ZF-SIC/MMSE-SIC、BI-GDFE、TS),本文在大规模MIMO系统模型下对其检测性能进行仿真,并且改进算法,降低其计算复杂度以满足大规模MIMO系统的要求。接着,通过仿真对这两类信号检测算法进行对比分析。最后,本文提出了一种面向大规模MIMO系统的低复杂度的非线性信号检测算法MRC-SO-SIC,对传统的连续干扰消除算法中信号检测的排序过程进行优化,其算法复杂度低于线性信号检测算法ZF,通过仿真证明在大规模MIMO系统模型下该算法可以达到近似非线性信号检测算法ZF-SIC的检测性能。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.23;TN929.5

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本文编号：1141475