LTE-advanced上行MIMO檢測技術研究.pdf

1、LTE/LTE-Advanced(LTE-A)系統(tǒng)MIMO檢測算法按照處理方式可分為線性檢測和非線性檢測。線性檢測復雜度低，但性能往往無法滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。非線性檢測性能較高，但復雜度也高。性能和復雜度是衡量MIMO檢測技術的兩個重要指標，能否取得性能和復雜度的平衡是衡量算法優(yōu)劣的關鍵。
　　 為滿足更高速率的數(shù)據(jù)傳輸要求，LTE-A上行采用多天線配置，應用空分復用技術大大提高了系統(tǒng)容量。MIMO的應用對上行接收技術提出了

2、新的挑戰(zhàn)，設計低復雜度，低延時又具備高性能的MIMO檢測算法是上行接收技術的關鍵。另一方面，LTE-A系統(tǒng)上行采用基于OFDM的DFT擴展OFDM(DFT-S-OFDM)技術方案，在保留的OFDM頻域均衡簡單，資源分配靈活的優(yōu)點同時大大降低了峰均比（PAPR）。然而，DFT-S-OFDM卻帶來一些新的問題，其中一個便是“噪聲增強效應”，由于接收信號頻域均衡后需進行IDFT操作，單個子載波上的噪聲擴散到所有子載波上，使得DFT-S-OFD

3、M系統(tǒng)性能在低編碼效率時相比傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)有一定的損耗。應用非線性的判決反饋干擾消除技術能在一定程度上補償“噪聲增強效應”造成的性能損耗，但干擾消除算法需要在上一級的檢測的基礎上進行檢測，易造成錯誤擴散。
　　 本文針對LTE-A上行系統(tǒng)MIMO檢測中三個主要問題:DFT-S-OFDM-MIMO系統(tǒng)“噪聲增強”作用造成的性能損耗問題、DFT-S-OFDM-MIMO系統(tǒng)非線性檢測算法錯誤擴散問題、DFT-S-OFDM-MIMO系

4、統(tǒng)非線性檢測算法性能與復雜度的優(yōu)化問題進行了研究。分析了傳統(tǒng)的線性MMSE、ZF算法，非線性的基于干擾消除的SIC及PIC算法應用于LTE-A上行系統(tǒng)時存在的缺陷，得出以下研究結果:為抑制“噪聲增強”及錯誤擴散，提出了修正的基于MMSE準則的排序串行干擾(ModifiedMmse-basedOrderSuccessiveInterferenceCancellation，MMOSIC)算法;為降低非線性算法計算復雜度，提出了基于硬判決誤符

5、號門限的自適應混合干擾消除(AdaptiveHybridInterferenceCancellation，ADHIC)算法;為優(yōu)化Turbo反饋干擾消除接收性能和復雜度，提出了軟/硬判決結合的改進Turbo反饋檢測(ModifiedTurboFeedbackDetection，MTFD)方案。通過LTE-A上行鏈路平臺仿真表明:所提算法較為有效地抑制了DFT-S-OFDM-MIMO系統(tǒng)中的“噪聲增強”和“錯誤擴散”效應，且較好的兼顧了算