低复杂度的正交空间调制检测算法

正交空间调制(quadrature spatial modulation,QSM)系统通过增加空间维来提高传统空间调制(spatial modulation,SM)的频谱利用率(频谱效率), 这在传统的多输入多输出 (multiple-input multiple-output,MIMO)技术中引起了极大的关注。虽然最大似然(maximum likelihood,ML)检测算法能够实现最优性能,但其穷尽搜索带来了极高的计算复杂度。而经典的线性检测算法最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)和迫零(zero forcing,ZF) ,虽然在复杂度方面较最大似然ML最优检测低,但其误比特性能却比最大似然ML检测算法差很多。为了更好实现系统在计算复杂度和误比特性能之间的均衡,提出一种基于迫零的线性检测算法——增强型迫零(enhance zero forcing,EZF)。仿真结果表明,提出的检测算法不仅能够实现比传统检测算法(如迫零和最小均方误差)更好的性能,而且在复杂度方面较ML有明显的降低。     

空间调制系统中优化的SD检测算法

空间调制系统(Spatial Modulation, SM)中的球形译码(Sphere Decoding, SD)检测算法不同于最大似然(Maximum Likelihood, ML)检测算法的搜索方式，SD算法采用深度搜索方式，在降低计算复杂度的同时使检测性能尽可能的接近ML算法.通过分析SD检测算法可知，信道增益矩阵直接影响接收信号及信号检测过程.利用这一特点，本文提出了hrSD算法.该算法根据信道增益矩阵来改变传统SD算法的搜索结构，进而可以更快速的找到完整的搜索路径；此外，为了降低算法的计算复杂度，给出了简化的hrSD(s)算法.通过仿真结果与分析可知，在计算复杂度相同的情况下，hrSD(s)算法的检测性能更优.     

大规模MIMO系统中软输出信号检测方法

为解决在上行多用户大规模多输入多输出(MIMO)系统中,迫零(ZF)检测算法可取得近似最优性能,但ZF检测算法涉及复杂度高达O(K3)的矩阵求逆运算(其中K为用户数)的问题,基于Lanczos算法提出一种软输出信号检测方法,避免了高阶矩阵求逆运算,使复杂度由O(K3)降为O(K2).该方法为了计算软输出信息——对数似然比(LLR),通过对基于Lanczos算法的迭代计算解向量的过程进行分析,给出了一种低复杂度的LLR近似计算方法.仿真结果表明:提出的软输出信号检测方法的误比特率(BER)性能与计算复杂度均优于基于Neumann级数近似的信号检测算法,同时,最多仅需5次迭代就可取得逼近于ZF检测算法的性能.     

LMSC的六状态Markov模型的平均BER的理论分析与仿真

 理论上分析了陆地移动卫星信道(LMSC,Land-MobileSatelliteChannel)在采用六状态马尔科夫(Markov)模型情况下的平均BER(Bit Error Rate,误码率),并分别得到了没有采用分集和采用L分支的MRC分集(Maximal Ratio Combining,最大比合并)情况下平均BER的闭环表达式.在不同环境条件下,并考虑采用分集接收和不采用分集接收时,对BPSK(Binary Phase-Shift Keying,二进制相移键控)调制下的六状态和两状态的平均BER进行仿真比较.通过仿真验证了六状态Markov模型的有效性.     

差分放大转发系统的选择合并器在Nakagami-m衰落信道下的性能分析

在差分协作分集系统中,传统的差分最大比合并器(MRC)需要各链路的二阶统计量作为合并器的权.选择合并器(SC)可以直接根据接收信号构造决策变量,接收机根据决策变量选择接收链路并进行非相关检测.文中分析了使用SC的差分放大转发(AF)系统在Nakagami-m衰落信道模型下的性能,应用矩生成函数的方法推导出系统误比特率的精确解析表达式和中断概率,并给出了最优功率分配.理论分析和仿真结果表明:使用SC、MRC方案的差分AF系统性能均优于直接传输;与MRC方案相比,SC方案不需要任何信道状态信息,在降低复杂度的同时可以获得近似于MRC方案的性能.     

多径衰落信道下MC-DS-CDMA系统性能分析

研究多径衰落信道下的MC-DS-CDMA系统性能,子载波采用RAKE和最大比合并(MRC)接收方式.分析与计算了接收信号中有用信号和各干扰分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率(BER)公式.仿真中考虑了系统用户数量、信道衰落指数以及延时功率谱衰减系数等参数对系统BER的影响.对系统性能进行了仿真验证,结果表明:给出的结果具有通用性,改变信道衰落指数和功率延迟谱衰落系数,可得到不同衰落信道类型下的系统BER;用户数目和信道衰落指数对系统BER影响大,而多径功率衰落系数对其影响较小.     

基于MIMO-OFDM协作系统的中继混合选择合并算法

提出了一种基于MIMO-OFDM协作系统的多中继混合选择合并算法。算法原理主要是采用地理位置信息得到一个性能最优的AF(放大转发中继)中继节点,根据瞬时信噪比门限值或相对最小BER门限值选择符合要求的多个DF(译码转发中继)中继,所选择出来的最优AF中继和多个DF中继将协作MIMO-OFDM系统完成信号的转发,最后在目的节点处对直传链路信号和中继链路信号进行最大比合并(MRC)。对该算法进行了理论分析,并研究了该算法对系统误比特率性能的影响,并在MATLAB上进行链路级仿真分析比较。仿真结果表明所提出的多中继混合选择合并算法能有效提高空间分集增益,从而降低系统误比特率。     

STS在多用户MC DS-CDMA系统中的研究

介绍了空时扩展（STS）发送分集的MCDS—CDMA（Multicarrier Direct Sequence-code Division Multiple Access）系统的整个发送接收过程，并建立了该过程的离散模型。同时将其与MCDS-CDMA系统的最大比合并（MRC）接收分集相比较。通过仿真比较了单发单收、MRC接收分集与STS发送分集的MCDS-CDMA系统的误码率（BER）性能。仿真结果表明，采用最大比合并接收分集的MCDS-CDMA系统的性能最好，采用STS发送分集的MCDS-CDMA系统性能次之，且随着多址干扰（MAI）的增加，两者的性能差距随之减小。发送分集的优势在于把接收端的复杂度移到发送端的同时提高了系统的性能。     

2L支路SSC-MRC混合分集及其性能分析

分集合并技术是对抗多径衰落的有效手段,而常见的单纯分集合并技术如最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)、选择合并(SC)以及切换驻留合并(SSC)等在系统复杂度和系统性能之间存在矛盾;所以有必要寻找一种工程易于实现同时性能也可以接受的混合分集合并方式.在此将低成本、结构简单的SSC分集与最优性能的MRC分集结合,即SSC-MRC混合分集合并技术.推导了2L条独立同分布瑞利衰落信道下SSC-MRC混合分集的输出信噪比概率密度函数(PDF)以及BPSK信号下误码率表达式,还分析了门限选取对系统的影响.仿真实验表明,四支路SSC-MRC混合分集性能稍差于四支路MRC,但重要的是节省了2台接收机,大大减少了成本和系统复杂度.     

L支路选择合并差错率公式及渐近特性

多信道分集接收机中,常用的线性分集合并方式有最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择合并（SC）,SC只选择其中信噪比最高的一条支路,复杂度最小．推导得到了Rayleigh信道上BPSK信号采用￡条独立同分布支路SC的差错率公式,得出其当各分支平均信噪比γ≥1时的简化形式．并分析了三支路SC和L支路MRC的差错率性能的近似关系．根据该结论,可以通过SC合并的性能直接估计MRC的性能或是通过MRC的性能直接得到SC的性能,为多信道分集接收机性能的研究提供了方便．     

基于概率裁剪的球形译码算法

在适当的裁剪函数下,基于概率裁剪的球形译码(SPSD)算法能有效逼近最大似然检测(ML)算法性能,但其复杂度在低信噪比下较高。本文重点对SPSD算法的复杂度进行优化,并提出改进算法。改进算法利用迫零检测(ZF)解计算出初始半径,能有效降低球形译码的搜索范围,并优化裁剪函数,在几乎不损失性能的前提下,有效降低算法复杂度。仿真结果表明,在多输入多输出(MIMO)系统中,改进算法能够逼近SPSD算法的性能,并有效减少算法复杂度,能很好地达到检测算法性能和复杂度之间的折中。     

相关衰落信道发射天线选择系统的性能分析

文章研究了接收天线空间相关条件下组合发射选择/最大比合并方法(TAS/MRC)的性能;导出了准确错误概率的上限,以及信道参数对系统性能的影响。性能分析表明:采用不相关的发射和接收天线,TAS/MRC方法能实现满分集增益;随着接收相关的增强,系统的分集增益减小,性能下降;反之,系统的编码增益增大,从而对系统性能的下降有一定的抵消作用。     

结合波束形成的双向中继选择策略

为了增强多天线信源和多个单天线双向中继通信系统的传输性能,并降低信号处理复杂度,提出一种结合波束形成的最优中继选择策略.各个中继只需利用本地信道状态信息进行分布式的选择,2个信源分别利用最大比发送(MRT)和最大比合并(MRC)准则设计发送和接收波束形成向量.利用信道的统计特性,在瑞利衰落信道下分析新传输策略的中断概率...     

广义特征值盲波束形成的低复杂度自适应算法

提出了一种线性低复杂度盲自适应Lagrange乘子波束形成算法．基于最大信干燥比准则(MSINR)的特征值波束形成将导致广义特征值(GE)问题,新算法通过把GE问题表示成期望信号和干扰噪声信号协方差矩阵特征值的函数,用线性迭代的方法搜索最大GE,并利用最陡下降法更新权向量;提出方法被用于W—CDMA智能天线基站上行信号接收．数值仿真结果表明,与其他算法相比,在未牺牲系统BER性能的同时,提出算法具有更快的收敛速度和更低的计算复杂度;算法总的计算复杂度约为O(7N)(N为天线元数目)．     

基于MMSE的快跳频系统多用户检测算法

针对快跳频多址系统,提出了基于最小均方误差(MMSE)准则的多用户检测算法.首先对接收矩阵的最大行进行判决,计算最大行信号的接收功率平均值和最小均方误差,选择最小MMSE的行作为期望用户的检测输出.仿真结果表明,本算法能提高无中心功率控制网络的容量和比特错误概率(BER)性能,同时,适合异步跳频网络的信号检测.     

一种新的Zero-Forcing BLAST 联合检测算法

在有效利用双向迫零(BID-ZF)检测算法和并行干扰消除(PIC)检测算法的基础上,提出了一种ZF-BLAST的联合检测算法:BID-PIC.仿真结果表明,这种新的算法在低复杂度的情况下可以获得比单纯使用BID-ZF或者ZF-PIC的性能好.     

采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法

针对分布式空时编码的最大比合并算法(MRC-DSTC)中处理矩阵存在零矩阵的问题,提出了采用随机酉矩阵调制的协作分集传输算法(RU-CD)。在中继节点,该算法首先利用随机生成的酉矩阵对中继节点各个天线上的接收信号进行处理,并通过正交扩频码序列将多个时隙的信号线性合并,随后再通过共轭处理使得中继发送的信号仅占用2个时隙传输;在目的节点,该算法可以利用复信号特性进行解码,实现发送信号实部和虚部的独立解码,因而降低了解码复杂度。仿真结果表明,在系统具有单中继节点以及2个中继节点的条件下,RU-CD算法分别比MRC-DSTC算法的误比特率降低了3dB和5dB左右。     

空时分组码Alamouti方案性能研究

介绍了空时分组码Alamouti方案的编译码原理,在瑞利衰落信道下,采用2种方法推导了多接收天线系统MPSK调制的比特差错率（BER）闭式解。理论上推导出2根发送天线m根接收天线的Alamouti方案与1根发送天线2m根接收天线的最大比值合并(MRC)接收分集的分集增益相同。系统仿真结果与理论值吻合,得到的闭式解是系统性能评估的准确结果。     

一种低复杂度的联合信号检测算法

空间调制(Spatial Modulation,SM)技术每一时刻只激活一根发送天线用于信息数据的传输,大大改善了传统多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统存在的问题.然而,SM系统的性能好坏多取决于接收端的信号检测算法.因此,为有效提高系统性能,在对现有的SM系统信号检测算法的优缺点进行分析的基础上,提出了一种联合信号检测算法.该算法将归一化最大比合并(Normalized Maximum Ratio Merging,NMRC)算法与拥有硬限判决条件的最大似然(Hard Limiting-Maximum Likelihood,HL-ML)算法相结合,取长补短,以达到既能保证系统最优检测性能又可以减小计算复杂度的目的.仿真结果表明,该联合算法的误比特率检测性能接近于最优检测算法,同时其计算复杂度被大大降低.     

超宽带通信系统RAKE接收机性能

在最终被IEEE802．15．SG3a研究组采纳的Intel信道模型的基础上,针对单用户超宽带通信系统,采用二进制脉冲幅度调制方式的UWB信号在不同的信道状况（CMl、CM2、CM3、CM4）下,考虑存在码间干扰时对RAKE接收机的性能进行研究。分析了最大比合并MRC和等增益合并EGC方案对RAKE接收机误码性能的影响;比较了BPSK和OOK两种脉冲幅度调制方式下的系统性能;同时考虑接收机实现的复杂度,讨论了合并叉指数目对接收性能的影响。