LTE系统MIMO球形译码算法的低复杂度实现
[Abstract]:The future wireless data service promotes the development of wireless communication system. MIMO (Multiple-input multiple-output) technology meets the increasing demand of wireless data service. It is the key technology of future wireless communication system, especially the MIMO space division multiplexing system. Because it can increase the system capacity exponentially without increasing the bandwidth, it can achieve high spectral efficiency. However, because the receiver needs to separate the spatial division multiplexed data stream, the high spectral efficiency also brings high detection complexity to the receiver. This requires that MIMO detection must have as low a complexity as possible on the premise of guaranteed performance. Based on the analysis and comparison of the common MIMO space-division multiplexing (SDDM) detection algorithms, it is decided to focus on the low-complexity implementation of the soft-output spherical decoding algorithm in LTE (Long Term Evolution) systems by using the depth-first spherical decoding algorithm as the starting point. After detailed analysis of the soft-output spherical decoding algorithm, some basic concepts, including partial Euclidean distance (, SE (Schnorr-Euchner) enumeration, sphere limit, effective traversal set, single tree search, logarithmic likelihood ratio, are discussed in this paper. The sorted QR decomposition is analyzed and discussed. On this basis, this paper puts forward the methods to improve the system performance: for the problem of the indefinite throughput of spherical decoding, the method of limiting the maximum number of search points is adopted, and the method based on statistics is put forward to set the maximum search value; A series of methods, such as "based on weight", "adjustable weight" and "LTE block processing", are proposed to solve the problem of BER (Bit Error Rate) performance degradation caused by the maximum number of search points. In the case of 4x464-QAM systems, the performance of the three methods is improved by 2DB @ 1e-32.2db1e-3e 2.5db @ 1e-3compared to those without weights. The results show that the proposed method can obviously improve the performance of BER. In this paper, a single tree search based soft-output spherical decoding architecture is proposed, and the fixed-point analysis is carried out on the basis of this architecture. In this paper, a low complexity implementation method is proposed for the time sequence, search complexity and power consumption of the architecture. In this paper, the enumeration method of "RIP-SE (Reduce Invalid Point-SE" and the method of setting the ball limit of "LSR (Layer based sphere restriction)" are proposed, which can effectively reduce the "invalid point", and increase the throughput by 2 times when the performance is very low. For the time series problem, this paper optimizes the fixed points under the condition of limiting the maximum number of search points, and puts forward the parallel calculation method of sphere limit, which reduces the final area by 50%. In this paper, the low power design method of "Graycode coding", "pipelined structure" and "gated clock" is adopted, and the power consumption is reduced by 65%. The results show that the above method is of great help to the implementation of low complexity.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN929.5
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,本文编号:2296745
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