【摘 要】
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多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术能够在不增加系统发射功率和信道带宽的同时,有效提高系统容量和可靠性,因此成为无线通信技术中研究的热点。空间复
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多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术能够在不增加系统发射功率和信道带宽的同时,有效提高系统容量和可靠性,因此成为无线通信技术中研究的热点。空间复用(Spatial Multiplexed)技术和空间调制(Spatial Modulation,SM)技术是MIMO技术的两个重要的研究方向。空间复用技术具有较高的信道容量,但信道间干扰(Inter Channel Interference,ICI)严重,系统接收机检测复杂度高等。空间调制技术引入了空间维度来提升频谱效率,与传统MIMO技术相比,可以有效避免信道间干扰,同时发送端仅需一个射频链路,且接收端检测复杂度低。但SM技术也存在一定问题,比如频谱效率提升有限、对发送天线数量有一定要求等。空间复用广义空间调制(Spatially Multiplexed Generalized Spatial Modulation,SMu-GSM)技术结合了空间复用和空间调制技术,将发送信息映射为空间信息和符号信息,激活的多根天线发送多路独立数据,具有空间复用技术频谱效率高的特点,同时减小了信道间干扰。论文主要对SMu-GSM系统中的信号检测算法进行研究,重点研究球形译码(Sphere Decoding,SD)检测算法。论文首先对经典SD算法的检测过程进行研究分析,然后针对经典SD检测算法搜索半径收敛较慢、搜索过程存在计算冗余等问题,在SMu-GSM系统中提出了几种低复杂度的改进球形译码检测算法。论文主要的研究工作及成果归纳如下:(1)分析研究经典球形译码检测算法Tx-SD与Rx-SD,并将其应用到SMu-GSM系统中;(2)针对经典球形译码的搜索过程中搜索半径收敛较慢的问题,提出一种基于排序的半径迭代球形译码检测算法S-SD;(3)针对经典球形译码搜索过程中存在大量计算冗余的问题,提出一种基于树搜索的球形译码检测算法T-SD,算法构造一个多叉树模型对候选解向量集合中的重复元素进行合并,减少了搜索过程中的冗余计算;(4)T-SD中仍然存在较多的重复元素,为了进一步充分减少冗余计算,提出一种基于路径搜索的球形译码检测算法P-SD。仿真结果表明,与最大似然检测和经典球形译码算法相比较,改进算法在保证误比特性能(Bit Error Rate,BER)的同时,均有效地降低了计算复杂度。
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