多天线无线通信系统的先进检测算法研究(2)
2．2 本章小结 5
3 传统检测算法. 6
3．1 引言.. 6
3．2 传统检测算法. 6
3．3 基于格基规约的传统检测算法 8
3．4 仿真结果及分析. 11
3．5 本章小结. 15
4 高性能检测算法. 16
4．1 引言 16
4．2 球形译码. 16
4．3 半正定松弛检测算法.. 19
4．4 仿真结果及分析. 21
4．5 本章小结. 24
结 论. 25
致 谢. 26
参 考 文 献. 27 1
1 绪论
1．1 选课背景及意义
无线通信技术在近十几年发展异常迅猛，它以移动通信为主，利用无线电波
在两个或多个移动设备之间实现通信。随着无线技术的不断更新换代，应用规模
的不断扩大，对各行各业产生了深远的影响，并在人们的日常生活中扮演了重要
的角色。目前，对无线通信技术的研究主要集中在移动通信技术、蓝牙技术、无
线局域网技术等。此外，在国内随着第四代移动通信技术 4G的成熟并投入运营
使用，相对于上一代移动通信技术 3G，信息传输速率得到了大幅度提高，信息
保密安全性也大大增强，再次引发了通信领域的重大革命。
然而，无线通信的爆炸式发展也使得用户数激增，人们对无线通信的传输速
率和质量提出了更高的要求，无线通信容量也迅速增长，不断增加的频谱带宽受
限于有限的频谱资源，如何有效提高频谱效率一时成为研究热点。对于传统的单
天线无线通信系统，可以通过增加发射功率的方法来提高信道容量，但这在实际
中难以实现。经过大量的研究发现，多输入多输出技术（Multiple input multiple
output，MIMO）可以有效提高无线通信系统的频谱效率和信道容量。相关实验
也表明，采用MIMO 系统时的频谱效率大大高于传统技术。
无线通信的 MIMO 技术是指在无线系统的发射端和接收端均采用多个天线
或天线阵列收发信号，允许多根发射天线同时传输多个数据流，而在接收端接收
多个数据流时互相干扰产生天线间干扰， 因此在接收端如何准确检测或者恢复发
射的信号成为重要的研究方向，各种检测算法也相继被提出。本文对各种信号检
测算法进行研究，比较各种检测算法的优劣。
1．2 MIMO系统的发展历史及研究现状
20 世纪 90 年代以 Bell 实验室专家为代表的研究人员对 MIMO 技术进行了
大量的研究工作并取得了突破性的进展。贝尔实验室的 Telatar于1995 年开展了
基础性的研究，他推导出在高斯信道下 MIMO 系统的误差指数和信道容量公式
[3]
。Foschini 于1996年发现在准静态瑞利衰落环境下，MIMO系统接收天线数大
于发射天线数时，信道容量随着发射天线数线性增大[4]
。在文献[4]中，Foschini
在多元天线阵列的基础上提出了贝尔实验室分层空时码（Bell labs layered space-time，BLAST），对MIMO系统的空间文度进行了深入研究。在此基础上，
Wolniansky[5]
等人于 1998 年提出了垂直分层空时码（Vertical- Bell labs layered
space-time，V-BLAST）。V-BLAST 的子信息流可单独进行信道编码和译码，进
行信号检测时性能相比 BLAST 更加优越。在前人研究成果的启发下，Siavash
M.Alamouti
[6]
提出了一种发射分集技术，该技术建立的模型采用正交分组编码，
可以将之归纳为空时分组编码 （Space-Time Block Coding， STBC）。 Vahid Tarokh