基于FP-MAP算法的MIMO迭代检测在LDPC编码协作通信中的应用

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuechao002
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传统的无线通信系统中,发送端和接收端通常各只使用一副天线,这种单天线系统称为单输入单输出系统。对于这样的系统,信息论之父——香农给出了其信道容量的计算公式,香农信道容量被公认为是一个不可逾越的界限,成了传统无线通信发展中的一大瓶颈。然而,目前随着移动通信的广泛应用,用户对无线通信的传输速率和可靠性提出了越来越高的要求。于是很多相关研究人员将研究重心放到了多天线通信技术尤其是多输入多输出技术(MIMO)上,它不仅可以突破上述传统无线通信系统的容量界限,还可以提高频谱的使用效率,是目前无线通信领域的一大研究热点。虽然MIMO技术可以显著提高单个系统的信道容量,但是它很难在单天线的无线移动终端中得到直接应用。为了解决这个问题,后来人们又引入了协作的概念,使具有单副天线的移动终端能够共享彼此天线,从而获得虚拟的分集增益。本文首先研究多天线无线通信技术,重点是MIMO系统的球形检测技术,该检测技术可以以较低的计算复杂度获得接近于最优检测的优异性能;其次为了提高单天线用户的通信性能,互享多个单天线用户间的天线来提高接收性能;然后,为了在接收端不知道信道状态信息(CSI)时,也能对接收信号进行接收处理,需要进行信道估计,本文的信道估计是基于导频的信道估计;最后重点研究了联合迭代检测译码技术,并将该检测方法运用于LDPC编码协作通信系统中,这也是本文的创新所在。仿真结果给出了迭代处理方法在不同信噪比条件下的比特误码曲线。仿真结果表明,采用该译码方案可明显改善系统性能。证明了该方法确实可提高信息接收质量。本文的研究工作主要包括以下几个方面:1.深入理解多天线无线通信技术,重点研究MIMO技术及对应的球形检测方法。2.在单输入单输出的通信环境下,研究LDPC码的编译码技术,并用MATLAB语言进行模拟仿真,得到不同情况下的性能曲线图。3.为了使单天线的用户间也能获得分集增益,提出了基于系统LDPC码的单中继协作通信模型,研究在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下理想协作和非理想协作的性能。4.对于接收端信道状态信息(CSI)未知的通信系统,为了获取信道信息,在接收端采用信道估计。本文的信道估计是基于导频的信道估计。5.为进一步提高接收性能,将联合迭代检测译码技术应用到了LDPC编码协作通信系统中。
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