面向5G的信道估计和信号检测算法研究
发布时间：2023-03-26 20:39
为了满足未来移动通信应用的需求,基于第五代(5G,5th Generation)通信系统的关键技术,包括大规模多输入多输出(MIMO,Multiple-Input MultipleOutput)技术、非正交多址接入(NOMA,Non-Orthogonal Multiple Access)技术和系数调制(IM,Index Modulation)技术,本论文主要研究了基于消息传递(MP,Message Passing)方法的信号检测和信道估计算法。首先,研究了大规模MIMO系统中的多用户信号检测问题。基于MP思想,针对三种不同的大规模MIMO系统工作场景,提出了五种多用户信号迭代检测方案。在基站(BS,Base Station)端已知准确用户信道信息的条件下,提出了基于期望传播(EP,Expectation Propagation)算法的迭代检测方案1和基于线性最小均方误差(LMMSE,Linear Minimum Mean Square Error)的迭代检测方案2,仿真结果表明,迭代检测方案1和2的检测性能几乎一致,对LMMSE检测器有显著的性能增益,主要是因为,提出的迭代检测方案1和...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究历史与现状
1.3 论文的研究工作
第二章 大规模MIMO系统的多用户信号检测算法设计
2.1 引言
2.2 已知准确信道状态信息下的多用户信号检测算法设计
2.2.1 系统模型
2.2.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.2.2.1 系统因子图
2.2.2.2 更新消息mj→i
t(Xi)
2.2.2.3 更新消息mi→j
t+1(Xi)
2.2.3 基于LMMSE的迭代信号检测算法
2.2.4 计算复杂度分析
2.2.5 仿真结果与分析
2.3 信道估计条件下的多用户信号检测算法设计
2.3.1 系统模型
2.3.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.3.3 仿真结果与分析
2.4 1-bit量化接收条件下的多用户信号检测算法设计
2.4.1 系统模型
2.4.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.4.2.1 系统因子图
2.4.2.2 更新消息mj→i
t(Si)
2.4.2.3 更新消息πj
t(Zj)
2.4.2.4 更新消息mi→j
t(Si)
2.4.2.5 更新消息λj
t(Zj)
2.4.3 基于LMMSE的迭代信号检测算法
2.4.4 仿真结果与分析
2.5 本章小结
第三章 大规模MIMO系统的稀疏信道估计算法设计
3.1 引言
3.2 大规模MIMO-OFDM系统的下行稀疏信道估计
3.2.1 系统模型
3.2.2 基于AMP的联合稀疏信道估计算法设计
3.2.3 计算复杂度分析
3.2.4 仿真性能分析与比较
3.3 大规模MIMO系统的上行稀疏信道估计
3.3.1 系统模型
3.3.2 基于部分先验信道状态信息的稀疏信道估计算法
3.3.3 仿真性能分析与比较
3.4 本章小结
第四章 上行非正交多址系统的检测算法设计
4.1 引言
4.2 联合的用户活跃度和符号检测
4.2.1 系统模型
4.2.2 Joint-EM-AMP算法的设计
4.2.3 计算复杂度分析
4.2.4 仿真性能分析与比较
4.3 联合的用户活跃度检测和信道估计
4.3.1 系统模型
4.3.2 基于EP算法的联合的活跃用户检测和信道估计
4.3.2.1 系统因子图
4.3.2.2 更新消息mj→i
t(Xi)
4.3.2.3 更新消息πi→k
t(λk)
4.3.2.4 更新消息πk→i
t+1(λk)
4.3.2.5 更新消息mi→j
t+1(Xi)
4.3.3 仿真性能分析与比较
4.4 本章小结
第五章 单载波系数调制系统的检测算法设计
5.1 引言
5.2 系统模型
5.3 低复杂度检测算法的设计
5.3.1 基于ML和LMMSE的检测算法
5.3.2 基于EP的检测算法
5.4 信道分集方案
5.5 仿真性能分析与比较
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结及主要贡献
6.2 进一步研究的方向
参考文献
作者博士生期间发表及已投论文
致谢
本文编号：3771689
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究历史与现状
1.3 论文的研究工作
第二章 大规模MIMO系统的多用户信号检测算法设计
2.1 引言
2.2 已知准确信道状态信息下的多用户信号检测算法设计
2.2.1 系统模型
2.2.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.2.2.1 系统因子图
2.2.2.2 更新消息mj→i
t(Xi)
2.2.2.3 更新消息mi→j
t+1(Xi)
2.2.3 基于LMMSE的迭代信号检测算法
2.2.4 计算复杂度分析
2.2.5 仿真结果与分析
2.3 信道估计条件下的多用户信号检测算法设计
2.3.1 系统模型
2.3.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.3.3 仿真结果与分析
2.4 1-bit量化接收条件下的多用户信号检测算法设计
2.4.1 系统模型
2.4.2 基于期望传播的迭代信号检测算法
2.4.2.1 系统因子图
2.4.2.2 更新消息mj→i
t(Si)
2.4.2.3 更新消息πj
t(Zj)
2.4.2.4 更新消息mi→j
t(Si)
2.4.2.5 更新消息λj
t(Zj)
2.4.3 基于LMMSE的迭代信号检测算法
2.4.4 仿真结果与分析
2.5 本章小结
第三章 大规模MIMO系统的稀疏信道估计算法设计
3.1 引言
3.2 大规模MIMO-OFDM系统的下行稀疏信道估计
3.2.1 系统模型
3.2.2 基于AMP的联合稀疏信道估计算法设计
3.2.3 计算复杂度分析
3.2.4 仿真性能分析与比较
3.3 大规模MIMO系统的上行稀疏信道估计
3.3.1 系统模型
3.3.2 基于部分先验信道状态信息的稀疏信道估计算法
3.3.3 仿真性能分析与比较
3.4 本章小结
第四章 上行非正交多址系统的检测算法设计
4.1 引言
4.2 联合的用户活跃度和符号检测
4.2.1 系统模型
4.2.2 Joint-EM-AMP算法的设计
4.2.3 计算复杂度分析
4.2.4 仿真性能分析与比较
4.3 联合的用户活跃度检测和信道估计
4.3.1 系统模型
4.3.2 基于EP算法的联合的活跃用户检测和信道估计
4.3.2.1 系统因子图
4.3.2.2 更新消息mj→i
t(Xi)
4.3.2.3 更新消息πi→k
t(λk)
4.3.2.4 更新消息πk→i
t+1(λk)
4.3.2.5 更新消息mi→j
t+1(Xi)
4.3.3 仿真性能分析与比较
4.4 本章小结
第五章 单载波系数调制系统的检测算法设计
5.1 引言
5.2 系统模型
5.3 低复杂度检测算法的设计
5.3.1 基于ML和LMMSE的检测算法
5.3.2 基于EP的检测算法
5.4 信道分集方案
5.5 仿真性能分析与比较
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结及主要贡献
6.2 进一步研究的方向
参考文献
作者博士生期间发表及已投论文
致谢
本文编号：3771689
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3771689.html
