MIMO下预编码辅助空间调制的接收天线选择

发布时间：2021-04-15 11:32

　　预编码辅助空间调制（pre-coding aided spatial modulation,PSM）通过激活接收天线的索引在空间域中传输信息比特。将接收天线选择（receive antenna selection,RAS）技术引入到PSM系统中,可以提高PSM系统的性能。在传统的PAS算法中,穷举搜索算法的系统性能最优,但穷尽搜索会导致其计算复杂度较高;快速RAS算法的计算复杂度较低,但其系统性能较差。因此,针对PSM系统的RAS算法,需要寻找一个折中的方案以适用于实际的通信系统。通过利用信道矩阵的最大和最小特征值（maximum and minimum eigenvalue,MME）,设计了MME-RAS算法。分析和仿真结果表明,该算法相比于快速RAS算法计算复杂度略有提升,但可以使系统性能提高1 dB左右;相比于穷举搜索算法可以使计算复杂度降低70%以上,并且其系统性能接近于穷举搜索算法。 

【文章来源】：重庆邮电大学学报(自然科学版). 2020,32(02)北大核心CSCD

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【部分图文】：

MME-RAS算法的BER性能(Nr=4,Nt=2)

图1 MME-RAS算法的BER性能(Nr=4,Nt=2)从图1和图2的分析可知,所提出的算法相对于随机选择和快速RAS算法都有很大的性能增益,并且随着天线组合数的增加,给系统性能带来的增益将会提高。

图3是当Nr=8,Nt=4时PSM-MIMO系统的BER性能。从图3中可以看出,与随机选择相比,MME-RAS算法可以显著提高系统的BER性能,例如在SNR=10 dB时,约有14 dB的系统性能提升。与快速RAS算法相比,MME-RAS算法也可以给系统的性能带来提升,例如在SNR=6 dB时,约有1.4 dB的系统性能提升。通过对以上仿真结果的分析得出MME-RAS算法可以提高系统性能,但是随着天线组合的增加,本文提出的算法与穷举搜索算法的系统性能差距将会增加,但增加并不明显。例如在SNR=6 dB时,图1中的MME-RAS算法相对于穷举搜索算法约有0.5 dB的系统性能损失,图3中约有0.65 dB的系统性能损失。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Multiuser Pre-Coding Aided Quadrature Spatial Modulation for Large-Scale MIMO Channels[J]. Fatang Chen,Kang Yang,Pingping Xing,Huan Zhang,Yanan Jiang.  中国通信. 2018(11)
[2]正交空间调制系统的低复杂度检测算法[J]. 陈发堂,刘燕,李玉河.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(05)

硕士论文
[1]空间调制关键技术研究[D]. 王洪宽.天津大学 2012



本文编号：3139255