MIMO系统中基于信号可靠性判定的OSIC检测

发布时间：2021-03-06 07:22

　　排序串行干扰消除（Ordered Successive Interference Cancellation,OSIC）是多输入多输出无线通信系统中一种重要的信号检测技术。为了降低该算法的计算复杂度,首先提出了基于信号可靠性判决的排序串行干扰消除算法,根据所设计的信号可靠性判决（Signal Reliability Decision,SRD）结构的判决结果选择不同的方法消除信号间的干扰。为了进一步提升SRD-OSIC算法的检测性能,提出了局部最优（Local Optimized,LO）的LO-SRD-OSIC算法。仿真结果表明,SRD-OSIC算法仅需要传统OSIC算法一半的复杂度就能获得相近的误码率性能。不仅如此,当LO-SRD-OSIC算法与SRDOSIC算法的计算复杂度相同时,LO-SRD-OSIC算法可以获得额外3 d B的误码率性能增益。 

【文章来源】：电讯技术. 2020,60(09)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

MIMO系统模型图

为了降低OSIC算法的复杂度，在文献[5]和文献[17]的启发下，本文首先提出了SRD结构，其判定原理如下:一般情况下，经过MMSE滤波后所得到的信号估计值uk仍符合高斯分布。因此，可以用尾部概率分析信号判决出错的概率，即随机变量uk超过某个值的概率P(uk>α)。所以，理论BER与α相关。当发射端使用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)调制时，信号估计uk的分布情况如图2所示。二进制数据0和1分别对应BPSK发射符号s0=-μ和s1=μ。接收信号r经过MMSE滤波后，其输出uk为发射符号sk与等效噪声之和，符合高斯分布，如公式(4)所示。

上述方式也可用于判断QPSK调制后的估计信号的可靠性。经MMSE滤波后的信号符合高斯分布，与BPSK调制一样，QPSK符号估计值越接近星座点，成功检测的概率越高。为了更清楚地描述这点，使用图3所示的QPSK调制信号通过干扰抵消和滤波后的联合概率密度函数(Probability Density Function,PDF)的俯视图。如图3所示，越靠近星座点颜色越红，检测信号出错的概率越小。若MMSE滤波后的估值信号与最近星座点的距离超过阈值dth，估计信号落入蓝色、青色区域，则该接收信号与多个星座点距离相近，此时该检测信号被判定为不可靠。图4展示了QPSK调制信号经MMSE滤波后的估计值uk可能的四种位置区域。图4中dth表示SRD结构的阈值，且表示接收机使用MMSE算法对第k根天线的发射信号进行滤波后得到的信号估计值uk，与可能的发送信号ac(c=1,2,3,4)之间的欧氏距离。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种通用的OFDM发射机设计[J]. 张羽丰,熊蔚明,王竹刚,史毅龙,李炯卉.  电讯技术. 2018(12)



本文编号：3066672