正交空間調(diào)制系統(tǒng)球形譯碼檢測(cè)算法研究.pdf

1、近年，由于通用多輸入多輸出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）技術(shù)中信道間干擾(ICI，Inter-channel Interference)問(wèn)題一直是研究者的一道瓶頸，一種無(wú)信道間干擾的新興 MIMO技術(shù)成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)——空間調(diào)制（SM，Spatial Modulation）技術(shù)，它打破傳統(tǒng)信號(hào)傳輸方式，將同一時(shí)隙內(nèi)一部分信號(hào)信息采用傳統(tǒng)方式傳輸——通過(guò)天線傳輸，另一部分信號(hào)信息則隱藏在天線索引

2、序號(hào)中進(jìn)行傳輸。此外，由于空間調(diào)制技術(shù)采用單射頻模塊，因而可以降低系統(tǒng)對(duì)物理設(shè)備的要求，并且它在每一時(shí)隙內(nèi)只激活一根發(fā)送天線，從根本上避免了信道間干擾。因此，空間調(diào)制技術(shù)得以快速發(fā)展。2015年，正交空間調(diào)制（QSM，Quadrature Spatial Modulation）技術(shù)被提出，它在SM技術(shù)的基礎(chǔ)上，每一時(shí)隙內(nèi)，將調(diào)制部分星座符號(hào)分為實(shí)部符號(hào)和虛部符號(hào)分別在兩個(gè)載波正交的方向上發(fā)送，它同時(shí)激活兩根發(fā)送天線提升系統(tǒng)的頻譜效率。由

3、于發(fā)送符號(hào)的實(shí)部與虛部的發(fā)送方向是正交的，在發(fā)送過(guò)程中完全避免了信道間的干擾。所以，QSM技術(shù)相對(duì)SM技術(shù)，在提升其頻譜效率的同時(shí)也繼承了其其他優(yōu)勢(shì)。
　　QSM技術(shù)才被提出不久，因此有諸多問(wèn)題值得研究和探索。論文重點(diǎn)對(duì)正交空間調(diào)制系統(tǒng)中的檢測(cè)算法進(jìn)行研究。目前 QSM系統(tǒng)中的檢測(cè)算法有最大似然（ML, Maximum Likelihood）檢測(cè)算法以及近似ML檢測(cè)算法。論文將SM系統(tǒng)中的傳統(tǒng)球形譯碼（SD, Sphere Dec

4、oding）檢測(cè)算法引入QSM系統(tǒng)中，研究QSM系統(tǒng)中的球形譯碼檢測(cè)算法，在保證算法誤碼性能（BER, Bit Error Rate）的同時(shí)，降低算法的計(jì)算復(fù)雜度；然后，論文通過(guò)對(duì)QSM系統(tǒng)中的傳統(tǒng)球形譯碼檢測(cè)算法（Rx-SD和 Tx-SD）分析研究，發(fā)現(xiàn)算法的更新半徑存在大量的冗余項(xiàng)，通過(guò)詳細(xì)研究分析，利用已檢測(cè)的較底層半徑冗余項(xiàng)均值估計(jì)未檢測(cè)層的半徑冗余量，從而盡可能去除系統(tǒng)中的冗余量，以此進(jìn)一步降低QSM系統(tǒng)中檢測(cè)算法的計(jì)算復(fù)雜度

5、，對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，得到QSM系統(tǒng)中改進(jìn)的球形譯碼檢測(cè)算法（RNSD和TNSD）。
　　最后，論文對(duì)比了正交空間調(diào)制系統(tǒng)中 ML檢測(cè)算法、傳統(tǒng)球形譯碼檢測(cè)算法和改進(jìn)算法的誤碼性能和計(jì)算復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明QSM系統(tǒng)中傳統(tǒng)球形譯碼檢測(cè)算法和改進(jìn)算法與ML檢測(cè)算法的誤碼性能相當(dāng)；Rx-SD和Tx-SD的計(jì)算復(fù)雜度相對(duì)ML檢測(cè)算法有明顯降低，改進(jìn)算法RNSD和TNSD的計(jì)算復(fù)雜度相對(duì)于Rx-SD和Tx-SD算法得了進(jìn)一步的降低，尤其是