基于優(yōu)化算法的MIMo-OFDM系統(tǒng)多用戶檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系統(tǒng)由于能夠成倍地提高無(wú)線信道容量受到了廣泛的關(guān)注,正交頻分復(fù)用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)技術(shù)憑借其頻譜效率高和抗頻率選擇性衰落強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)備受研究人員的青睞,而將二者結(jié)合的MIMO-OFDM技術(shù)更被視為下一代高速無(wú)線局域網(wǎng)的核心技術(shù)。MIMO-OFDM系統(tǒng)中,所有用戶可以同時(shí)進(jìn)行同頻通信,

2、信道之間的不正交性造成了多用戶之間的干擾(Multi-UserInterference,MUI),因此需要用多用戶檢測(cè)(Multi-User Detection,MUD)技術(shù)來(lái)對(duì)接收天線接收到的疊加信號(hào)進(jìn)行分離和檢測(cè),以恢復(fù)出每個(gè)用戶的發(fā)射符號(hào)。在眾多的多用戶檢測(cè)方法中,基于優(yōu)化算法的檢測(cè)方法由于其廣泛的使用性和良好的性能備受關(guān)注。
　　 本文針對(duì)最優(yōu)檢測(cè)NP難解的問(wèn)題,將其等效為尋優(yōu)問(wèn)題,分別深入研究了多用戶MIMO-OFDM

3、系統(tǒng)中遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)和重復(fù)加權(quán)激勵(lì)搜索算法(Repeating Weighted Boosting Search,RWBS)輔助的最小均方誤差(Minimum Mean Squared Error,MMSE)多用戶檢測(cè)技術(shù)。主要內(nèi)容如下:
　　 1.分析研究了用空時(shí)編碼(Space-Tune Block Codes,STBC)實(shí)現(xiàn)的MIMO-OFDM系統(tǒng)的基本原理,并仿真了其誤碼率性能。在該

4、系統(tǒng)下,對(duì)幾種基本的多用戶檢測(cè)算法,如:迫零(Zero Forcing,ZF)檢測(cè)、MMSE檢測(cè)、基于最小均方誤差的排序串行干擾消除(Ordered Successive InterferenceCancellation,OSIC)(MMSE.OSIC)、最大似然檢測(cè)(Maximum LikelihoodDetection,MLD)進(jìn)行了仿真分析。
　　 2.對(duì)GA輔助的MMSE多用戶檢測(cè)算法(MMSE-GA MUD)進(jìn)行了改進(jìn)

5、,在接收端利用GA實(shí)現(xiàn)了基于多用戶檢測(cè)和信號(hào)解調(diào)的聯(lián)合優(yōu)化(MMSE-GAMJD)。改進(jìn)后的聯(lián)合優(yōu)化算法利用信號(hào)解調(diào)所帶來(lái)的估計(jì)值作為GA的初始群體,因而檢測(cè)的結(jié)果更為可靠。仿真結(jié)果表明,與MMSE-GAMUD相比,在相同復(fù)雜度的條件下,該算法可以取得更好的系統(tǒng)性能。
　　 3.提出了RWBS輔助的MMSE檢測(cè)方法(MMSE-RWBS MUD)。該方法利用RWBS算法權(quán)值引導(dǎo)的機(jī)理,強(qiáng)化“優(yōu)良”個(gè)體在進(jìn)化過(guò)程中的作用,加速最優(yōu)解