空间调制信号检测算法研究

发布时间：2017-07-27 00:22

  本文关键词：空间调制信号检测算法研究

  更多相关文章： 多输入多输出 空间调制 最大似然检测 二进制二次规划 全局最优条件 计算复杂度

【摘要】：高速发展的移动通信技术使得人们追求高传输速率和高可靠性的通信系统,而多输入多输出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)技术通过收发端设置多根天线,在保证系统可靠传输的情况下大幅度地提高通信系统的信道容量和频带利用率。空间调制(SM, Spatial Modulation)技术作为一个很有潜力的新颖的多天线传输方案,吸引了业界学者的广泛注意。本文以此为背景,针对空间调制的最优最大似然(ML, Maximum Likelihood)检测算法的计算开销较高的问题,着重研究了低复杂度的SM检测算法,主要工作如下：首先,本文针对SM系统,通过计算机模拟仿真对ML检测、最大比合并(MRC,Maximum-Ratio Combining)检测、改进的最大比合并(MMRC, Modified MRC)检测、多段(MS, Multiple-stage)检测、基于距离排序(DBD, Distance-based ordered)检测等常用的SM检测算法的性能进行比较研究,同时得到了一些重要的推论,为以后的学术研究打下了良好的基础。其次,本文根据二进制二次规划的全局最优条件,针对采用QPSK星座调制的SM信号,提出了一种新的最优的ML简化算法。新算法在保证最优检测性能的情况下,明显降低了传统ML算法的计算复杂度,尤其在大天线空间调制系统中具有更广泛的应用价值。最后,本文从传统ML算法的优化准则出发,针对任意星座调制的SM信号,改进了MMRC算法检测激活天线序号的可靠性准则,提出了一种新的低复杂度次优检测算法。性能仿真与复杂度分析表明：新算法的可靠性准则检测天线序号的性能优于MMRC准则与DBD准则,而且计算复杂度较低。
【关键词】：多输入多输出 空间调制 最大似然检测 二进制二次规划 全局最优条件 计算复杂度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 无线通信领域的发展8-9
• 1.2 多天线MIMO技术的研究现状9-10
• 1.3 空间调制技术的研究背景及意义10-12
• 1.4 本文的研究内容与安排12-14
• 2 SM通信系统及检测算法概论14-34
• 2.1 无线通信的信道特性14-18
• 2.1.1 平坦慢衰落信道14-15
• 2.1.2 准静态瑞利衰落信道15-18
• 2.2 SM基本原理与系统建模18-20
• 2.3 SM系统的传统检测方法20-28
• 2.3.1 ML最优检测算法21-23
• 2.3.2 MRC次优检测算法23-25
• 2.3.3 MMRC次优检测算法25-26
• 2.3.4 MS次优检测算法26-27
• 2.3.5 DBD次优检测算法27-28
• 2.4 性能仿真与复杂度分析28-33
• 2.4.1 检测性能仿真28-30
• 2.4.2 计算复杂度分析30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 3 QPSK星座下SM的低复杂度最优检测算法34-42
• 3.1 二进制二次规划的全局最优条件34-35
• 3.2 归一化QPSK星座符号的最优判决准则35-37
• 3.3 新的低复杂度最优算法表述37-38
• 3.4 性能仿真与复杂度分析38-41
• 3.4.1 检测性能仿真38-40
• 3.4.2 计算复杂度分析40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 任意星座下SM的低复杂度次优检测算法42-50
• 4.1 MMRC次优算法与ML最优算法的联系42-43
• 4.2 归一化M-PSK星座下新的激活天线序号可靠性准则43-44
• 4.3 新的低复杂度次优算法表述44-46
• 4.4 性能仿真与复杂度分析46-49
• 4.4.1 检测性能仿真46-48
• 4.4.2 计算复杂度分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 结论50-52
• 参考文献52-55
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况55-56
• 致谢56-57

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本文编号：579063