LTE系統(tǒng)下行鏈路低復雜度軟輸入軟輸出檢測算法與實現(xiàn).pdf

1、為滿足未來移動通信系統(tǒng)高速率、高服務質量和大容量傳輸?shù)男枨?，LTE系統(tǒng)下行鏈路采用多輸入多輸出(MIMO)技術和正交頻分復用(OFDM)技術相結合的傳輸方案，該方案極大地提高了數(shù)據傳輸速率、頻譜利用率及傳輸可靠性，并能有效地對抗頻率選擇性衰落?；赥urbo原理的迭代接收機是提高系統(tǒng)接收性能、逼近信道容量的有效途徑。軟輸入軟輸出(SISO)檢測作為迭代接收機的重要組成部分，其性能和實現(xiàn)復雜度對迭代接收機有重要影響。本文著重研究適用于LT

2、E系統(tǒng)下行鏈路的低復雜度SISO檢測算法及其FPGA實現(xiàn)。
　　針對LTE系統(tǒng)下行鏈路，研究了基于最小均方誤差(MMSE)準則的SISO檢測算法，并分別利用該算法中MMSE均衡、軟解調和軟調制等核心模塊的自身特點，構建了適于硬件實現(xiàn)的低復雜度SISO檢測算法。首先，提出了基于矩陣特征值分解(EVD)的MMSE均衡算法，該算法利用修正的重建方差矩陣和EVD分解的特性，將復矩陣求逆簡化為實對角矩陣求逆，在不影響性能的前提下，顯著降低了

3、MMSE均衡算法的計算復雜度。接著，提出了基于相對度量的簡化軟解調算法，該算法在max-log算法的基礎上，利用估計值與調制符號的相對度量代替典型算法中的絕對度量，其實現(xiàn)復雜度隨調制階數(shù)的增加而線性增加。最后，充分利用格雷映射的特點，對傳統(tǒng)軟調制算法的計算公式作進一步簡化，獲得了性能無損且具有線性復雜度的軟調制算法。仿真結果和復雜度分析表明，所提出的SISO檢測算法能以較低的復雜度獲取與典型SISO-MMSE檢測算法相近的性能。

4、　　針對所提出的低復雜度SISO檢測算法，詳細討論了該算法基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件的實現(xiàn)。首先，根據算法功能進行模塊劃分和功能定義，對各個模塊的輸入、輸出信號進行統(tǒng)計分析以確定其定標方案，并通過定點鏈路仿真對其進行了驗證。隨后，基于分時復用和流水線設計的思想，詳細設計了各個模塊的實現(xiàn)結構、處理流程以及時序安排，并通過合理的模塊復用減少整體的邏輯資源消耗。最后，給出了所提檢測算法在硬件平臺上的測試結果以及時延和資源占用情況。<