文档介绍：-1- MIMO 系统中 ZF 及 MMSE 检测算法的研究邓媛媛,金峰北京邮电大学信息工程学院移动通信实验室,北京 (100876) E-mail :kingfeng8@ 摘要: 信息理论的研究表明:在发射端和接收端都采用多天线( MIMO ),系统可以获得比单发单收系统更高的频谱效率,所以 MIMO 技术引起了研究者的极大关注,而且最近几年得到了很大的发展,随着高速移动通信和其它多媒体通信技术的发展,需要有更有效的空时信号处理技术的出现。而 MIMO 系统的基本思想是将在不同的天线上发射不同的数据流, 因此,为了完成符号检测就提出了一些相关的检测算法。而本文就对其中的迫零算法和最小均方误差算法进行研究。关键词: 多发多收,迫零算法,最小均方误差算法 MIMO 系统最早是由 Marconi 于 1908 年提出的,它利用多天线来抑制信道衰落。传统无线通信理论一直将多径传播视为造成无线信号衰落的干扰之一。而 BLAST 技术则证明, 在天线发送和接收端同时采用多天线阵, 更能够充分利用多径传播, 达到“变废为宝”的效果, 提高系统容量[1]。就其原理而言,是利用每对发送和接收天线上信号特有的“空间标识”,在接收端对其进行“恢复”。利用 BLAST 技术,如同在原有频段上建立了多个互不干扰、并行的子信道,并利用先进的多用户检测技术,同时准确高效地传送用户数据,其结果是极大提高前向和反向链路容量。另外,通过改变收发天线数可以对 MIMO 系统的信道容量以及信道传送的可靠性都有很大的提高,前者是利用了 MIMO 信道提供的空间复用增益,而后者是利用 MIMO 信道提供的空间分集增益[2] 。 ,这样就相当于把空间分成了并行的数据通道,数据可以在通道中同时传送,提高了数据的传输效率,也增加了系统的容量[3] 。。它的基本思想是:在无线信道中,如果信号的多个副本经过独立衰落的链路或分支时,这些信号同时处于深衰落的概率非常小, 在接收端按一定的规则将这些信号合并,提高了无线链路的可靠性。假设 MIMO 系统有 Nt 根发射天线和 Nr 根接收天线,在空间可利用的最多无线链路是 NtNr 个,如果这些链路是互相独立的,我们可得到 NtNr 阶分集增益。复用增益提高了系统的信道容量,而分集增益改善了通信链路的可靠性,提高系统的误码特性,但是当复用增益比较大的时候相应的分级增益就会有所减小在 MIMO 系统的设计时要折衷考虑两者,以使系统达到优化。这在本质上也就是通信系统的可靠性和有效性的关系。 2. 算法比较 ZF 检测算法假设信道的传播矩阵 H,其中每个元素 i j h ,表示的意思是从发端 j天线到收端 i 的信道增益情况。在排序的迫零检测中,检测顺序是根据信道传播矩阵各列的模值,这个数值代表的是发端各天线的信噪比,信噪比最大的先检测,依次检测次之的。直到所有天线的信息都被检测出来[4] 。 -2- 传统的 ZF 算法可以用下面的步骤来描述: ) 1 ( ) , ( ) , ( 1 ∑= = n i i i S y x b y x I 初始化: 1 i = (1)