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随着现代信息社会的快速发展,人们对移动通信的要求越来越高。近年来,宽带移动通信技术迅猛发展,下一代移动技术标准IMT-Advanced已经正式宣布。在向下一代移动通信系统发展的过程中,基于正交频分复用技术和多输入多输出技术的LTE发挥着重要的作用。本文研究LTE下行链路中的检测算法和迭代检测译码方法。
首先,研究了LTE下行链路检测算法,提出了一种改进的最小均方误差排序QR分解(MMSESQRD)软干扰抵消检测算法。在传统的MMSESQRD软干扰抵消检测算法中,待检测符号的部分分量残留在干扰和噪声项中,导致传递给软译码器的似然比信息可靠性较低,而在改进的MMSESQRD软干扰抵消检测算法中,将残留在干扰和噪声中的部分信号分量转移至信号项,从而获得更为可靠的似然比信息。仿真结果表明,较之传统的MMSESQRD接收机,采用所提检测方法的接收机能够取得显著的性能增益。
接着,研究了可用于LTE下行链路迭代检测译码的软输入软输出(SISO)检测算法。在回顾经典软干扰抵消(SIC)MMSE检测算法的基础上,引入了新定义的扩展信道矩阵及其SQRD分解,推导了基于MMSESQRD的SISO检测算法。仿真结果表明,与基于SIC-MMSE检测的迭代接收机相比,采用所提检测算法的迭代接收机能以较低的复杂度获取显著的性能增益。
然后,讨论了可用于LTE下行链路迭代检测译码的软输入软输出译码算法,着重回顾了基于滑动窗Log-MAP算法的译码算法,滑动窗Log-MAP算法以较低的复杂度实现和最大后验(MAP)算法几乎一致的性能,在回顾译码算法的基础上又进一步研究了其定点实现方案。仿真结果表明,所提定点实现方案的性能逼近基于Log-MAP算法的浮点译码算法性能。
最后,给出了基于并行滑动窗Log-MAP算法的Turbo译码算法的硬件实现。Turbo译码算法中分量码译码采用两块并行滑动窗Log-MAP算法,将整个分量码的译码过程分成了两块译码并行工作以降低译码时延。整个Turbo译码算法的设计采用Verilog硬件描述语言编写并在FPGA中进行了验证。