基于量子遺傳球形算法的MIMO系統(tǒng)多用戶檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、多用戶檢測(cè)是現(xiàn)代MIMO高速無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)中的重要技術(shù)之一,也是決定MIMO通信系統(tǒng)解碼性能的關(guān)鍵技術(shù),其檢測(cè)效率直接影響到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐率。如何改進(jìn)多用戶檢測(cè)技術(shù),提高數(shù)據(jù)檢測(cè)速度,降低誤碼率,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的高速度和高可靠性,是目前無(wú)線數(shù)字通信研究領(lǐng)域亟待解決的問題。因此,研究多用戶檢測(cè)算法,提高多用戶檢測(cè)的效率,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先對(duì)MIMO系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行了概括,之后以16-QAM調(diào)制的CDMA通信系統(tǒng)為例

2、,深入討論了MIMO通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用傳統(tǒng)的球形解碼算法作為多用戶檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了MIMO系統(tǒng)的仿真。由于發(fā)送信號(hào)的隨機(jī)性以及環(huán)境噪聲和各種干擾噪聲的影響,使得在MIMO系統(tǒng)中的接收端準(zhǔn)確同時(shí)檢測(cè)出多個(gè)發(fā)送端的原始信號(hào)存在較大的困難。隨后提出了一種基于二進(jìn)制編碼的遺傳多用戶檢測(cè)器。二進(jìn)制編碼的遺傳算法多用戶檢測(cè)算法充分利用了信號(hào)星座圖的離散特性,將每個(gè)星座點(diǎn)映射成固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制串,很好地利用了遺傳算法和參數(shù)編碼的隱含并行性。遺傳算

3、法檢測(cè)器以其分布式并行處理、自適應(yīng)以及非線性等優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜的多變量組合優(yōu)化問題的全局搜索,提高了解碼準(zhǔn)確率。仿真表明,遺傳算法解碼器在誤碼率性能方面比迫零檢測(cè)有較大的提升。但是由于遺傳算法求解過程依賴于算法的循環(huán)步數(shù)與初始種群規(guī)模,所以其單次解碼時(shí)間會(huì)隨用戶數(shù)的增長(zhǎng)呈指數(shù)級(jí)增加。在分析和總結(jié)遺傳檢測(cè)算法的不足之后,以球形算法為基礎(chǔ),結(jié)合量子算法,提出了一種基于量子遺傳算法的球形解碼多用戶檢測(cè)器。該算法融合了量子計(jì)算的并行性和遺傳算法