干扰信道下分组检测和译码方法及应用研究

发布时间：2019-09-09 22:14

【摘要】：TD-LTE和FDD-LTE已成为4G无线移动通信的标准,并且目前处在商用阶段。但是,在追求通信传输速率提升的同时,也应该把目光转移到通信覆盖的增强上,在保证通信质量的前提下实现无盲区的覆盖。特别是在干扰信道下,如何实现对干扰的有效消除,从而达到覆盖增强,改善无线通信的性能,一直是亟待解决的问题。本文主要研究的是在干扰信道下,接收机如何有效地消除干扰,特别是在多小区、多用户的蜂窝系统下的干扰消除,从而改善无线通信的性能。基于传统的干扰消除方法,论文重点分析和研究了分组检测和译码(Group Detect and Decode)的原理和性能。与传统的干扰消除方法相比较:例如MMSE、ZF等,分组检测和译码可以利用全部或部分的干扰信息来提高译码的性能,而不是将其他用户的干扰全部等效为噪声。本论文主要考虑的是:在发送端,将发送的信息分别进行独立的信道编码、交织、调制,然后将他们在发送端叠加发送;在接收端,目标接收机只有译码出目标用户的数据才算译码完成。鉴于此,目标信息和部分干扰信息联合译码势必要带来两方面的考虑:首先,接收机能够确切地知道需要联合译码的部分干扰信息和视为噪声的干扰数据;其次,接收机能够确定每个译码阶段需要检测和译码的数据。因此,本论文解决的问题主要有:(1)从互信息的角度分析了对干扰信息的利用可以辅助目标数据的恢复。并在给定的发送端传输速率下,确定如何在接收端得到最大可译码分组,从而可以对该分组内的干扰数据进行处理;(2)当对接收数据进行分组时,解决何如进行分组才能保证接收机的终端概率最小,即增大发送速率对的可选区域;(3)接收机如何确定需要联合译码的分组以及分组的大小,由于不同的分组对性能会产生重要影响,因此需要解决在所有可能的分组中找到最优的分组,论文中给出了基于速率的分组划分和基于信道相关性的分组划分;(4)发射机的传输速率问题也是论文需要讨论的,只有传输速率对能够落在信道容量的可达域内,才会在接收端达到一定的误码率要求;(5)在调制的选择上,论文使用的是基于速率量化表的调制选择,因此速率量化表的选取也是需要讨论的问题,当将该方法用于实际的系统中时,基于反馈的速率进行编码方式和调制方式的选择在论文中也做了讨论和仿真;(6)在前面的问题得到解决后,可以得到了一个用户的分组方案,论文的后续部分是对该分组的处理,主要讨论了组间的线性处理,比如ZF、MMSE、SINR最大化等均衡技术,组内使用联合处理,比如组内联合ML检测(本文给出一种可以将复杂度降低一个维度的联合检测方法)和基于迭代的LMMSE联合检测。在复杂度的允许范围内,论文也给出了组间迭代的性能分析;(7)论文的最后简单地给出了分组检测和译码技术的一些具体应用。
【图文】：

发射机

比传统的干扰预白化技术要好很多。但本节所讨论的并不是联合是讨论基于 MMSE 的迭代检测，本文只将前者作为仿真中的比用户联合检测时，如果使用联合迭代 ML 检测方法，那么复杂大。本节将介绍一种基于 MMSE 的迭代检测方法，它不仅可以，还可以带来较高的迭代增益。为了方便讨论，这里只考虑组据的情形，并假定前面的分组已经无差错的被检测出来了，而原始信号中减去，后续还没有检测的用户数据视为高斯背景噪节主要讨论的是组内用户的联合处理问题，所以为了便于讨论换成两个发射机进行数据的发送，其中一个是目标发射机，另标接收机需要从接收到的信号中恢复出目标数据（其他未处理噪声中去）。，当两个发射机作为独立发射机发送信号时，该场景等效的发构如图 4-20 所示：1

发射机

比传统的干扰预白化技术要好很多。但本节所讨论的并不是联合是讨论基于 MMSE 的迭代检测，本文只将前者作为仿真中的比用户联合检测时，如果使用联合迭代 ML 检测方法，那么复杂大。本节将介绍一种基于 MMSE 的迭代检测方法，它不仅可以，还可以带来较高的迭代增益。为了方便讨论，这里只考虑组据的情形，并假定前面的分组已经无差错的被检测出来了，而原始信号中减去，后续还没有检测的用户数据视为高斯背景噪节主要讨论的是组内用户的联合处理问题，所以为了便于讨论换成两个发射机进行数据的发送，，其中一个是目标发射机，另标接收机需要从接收到的信号中恢复出目标数据（其他未处理噪声中去）。，当两个发射机作为独立发射机发送信号时，该场景等效的发构如图 4-20 所示：1
【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】：TN911.4

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