迭代接收技術(shù)在LTE中的應(yīng)用.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，LTE技術(shù)已逐漸走上商用的道路，LTE技術(shù)的提出是為了滿足信息社會(huì)人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笠?guī)模需求，為此，LTE標(biāo)準(zhǔn)采用了MIMO、OFDM等先進(jìn)技術(shù)以在峰值速率、傳輸時(shí)延和頻譜利用率等方面達(dá)到一個(gè)新的高度，LTE的目標(biāo)是為未來(lái)十年或十年以上提供有競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)線通訊解決方案。
　　在LTE接收端傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案中，MIMO檢測(cè)與Turbo譯碼是單獨(dú)進(jìn)行的，隨著基于概率的軟判決迭代檢測(cè)思想的廣泛應(yīng)用，若能在LTE接

2、收端將MIMO檢測(cè)與Turbo譯碼以迭代接收機(jī)的形式進(jìn)行迭代檢測(cè)將獲得巨大的檢測(cè)增益，提升接收端的性能，因此有必要研究LTE系統(tǒng)中的迭代接收機(jī)技術(shù)。
　　本文首先介紹了LTE系統(tǒng)中迭代接收機(jī)的系統(tǒng)模型，然后分別研究了迭代接收機(jī)中的Turbo迭代譯碼技術(shù)和軟輸入軟輸出MIMO檢測(cè)技術(shù)。
　　本文給出了Turbo迭代譯碼中Log-Map譯碼算法的常見(jiàn)簡(jiǎn)化方法，并針對(duì)LLR計(jì)算單元提出了一種簡(jiǎn)化算法，仿真結(jié)果表明，相比Max-Lo

3、g-Map算法，該算法在增加有限的復(fù)雜度下取得了0.2dB的性能提升。
　　本文采用CUDA平臺(tái)研究實(shí)現(xiàn)了基于GPU的Turbo迭代譯碼器，測(cè)試結(jié)果表明該迭代譯碼器能取得4.8Mbps的凈吞吐率，能滿足低速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸需求，采用GPU實(shí)現(xiàn)Turbo迭代譯碼器能降低開(kāi)發(fā)成本同時(shí)縮短開(kāi)發(fā)周期，該技術(shù)可用于軟件無(wú)線電中，也可用于Turbo碼的仿真加速領(lǐng)域中，能上百倍地降低Turbo碼的仿真時(shí)間。
　　針對(duì)LTE系統(tǒng)支持高速數(shù)據(jù)傳輸

4、的需求，本文研究實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的高吞吐率Turbo迭代譯碼器，該譯碼器能適應(yīng)LTE系統(tǒng)中的全部188種碼長(zhǎng)，在該Turbo迭代譯碼器中，本文針對(duì)LTE中QPP交織器的特點(diǎn)提出了一種適合于并行譯碼的QPP交織器實(shí)現(xiàn)方法與硬件架構(gòu)，相比基于存儲(chǔ)的方法所需要的8Mbits左右的存儲(chǔ)資源，本文提出的方法只需要1692bits的存儲(chǔ)資源，具有很大的優(yōu)越性；結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的Turbo迭代譯碼器在資源消耗，譯碼延時(shí)，數(shù)據(jù)吞吐率等各項(xiàng)指標(biāo)上都滿

5、足了LTE的需求。
　　本文最后對(duì)迭代接收中軟輸入軟輸出MIMO檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究，本文詳細(xì)介紹了三種軟輸入軟輸出MIMO檢測(cè)算法，包括最大似然檢測(cè)算法，球形譯碼算法，以及MMSE-SIC檢測(cè)算法，通過(guò)在LTE系統(tǒng)中的仿真比較了采用以上三種軟輸入軟輸出MIMO檢測(cè)算法的迭代接收機(jī)的性能。針對(duì)MMSE-SIC檢測(cè)算法，結(jié)合LTE系統(tǒng)調(diào)制星座圖和多天線傳輸模式的特點(diǎn)，本文從發(fā)射信號(hào)的軟估計(jì)，MMSE濾波，矩陣求逆等方面簡(jiǎn)化了該算法，得