论文研究-基于恒模性质的按序串行干扰消除MIMO判决反馈 .pdf

所需积分/C币:7 2019-08-16 563KB .PDF
评分

基于恒模性质的按序串行干扰消除MIMO判决反馈,王赟,汪晋宽,基于恒模性质的按序串行干扰消除MIMO判决反馈算法在应用改进的对数正态误差恒模算法得到的前馈数据向量中按序将已检测并判决出的��
山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 其中, a()=∑nx:( (10 表示发送信号自相关矩阵。()为时刻时变信道情况下,接收信号自相关矩阵 小()=∑4"(O)y()+(0 z()为时变信道情況卜,接收信号与发送信号互相关矩阵 (1)=∑"p()x(1 (12) 利用发送信号的恒模性质,即假定发射的信号具有恒定的包络,可将发射信号直接取作 x()=y()/y(t),它可以根据接收信号y(t)接计算,不再需要训练序列。则式(7)、(10) 可分别改写为 k= arg min c,()= argmin∑”(y(O)/y(2)-e()( (13) 和 a()-∑2"(x(O)/( (14) 在最小乘恒模算法中,误差函数定义为 )23099(2N) (15 其中,sgn()表示符号函数。代价函数定义为 E (O)V.( (16) 均衡器权向量的迭代过程为 H()=P.-(1)+yk-()e1() (17) 其中,y为选代步长。 文猷⑦刁指出,式(15)所小的误差曲线,不只对称性,是导致 LSCMA算法收敛速度慢、 收敛后均方误差大的主要原因。为此,将泮价均衡器性能的误差函数定义为对数正态误差 数 (18) 2To0,(L 其中 0n (1)=<(0) (19) n()是以e为底的对数函数,cxp()是以e为底的指数函数。a、A分别是对数正态 误差函数的方差与均值。图1为对数正态误差函数e()与均衡器输出B(t)=xk(t)-1间 的关系出线 由图1和对数正态误差函数e(t)的特性可知: 1.c(t)的值域随着σ、μ增大而减小,并且随着σ、μ的增加,误差曲线越来越平坦, 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 无法收敛。因而,要想有较快收敛速度,应选取较小σ或μ,但这会带来较大的均方偏差。 2.e()具有奇对称性。对于止态误差函数e(),其对称点(10)奇对称。这种对称性 使得均衡器对于偏离模佰相同距离的所有点给以相同补偿,从而获得良好的均衡效果。 综合以上因素,应选取e()的值域适中,且有较快收敛的误差曲线。当=0,=1时, 能同时满足以上条件。从图1中,我们可以看出,当线()=()-1停留在误差曲线生 点所包含区间内时,()的收敛速度加快,因此,令d(()()=0,如式(20)所小 可得对数正态误差曲线的驻点。 ---↑ a-1,b-1 a0,b-2 LSCMA s b-standard prror 15 60.8112141.6182 图1对数正态误差函数与均衡器输出间的关系由线 n Xp 2丌o0.(t 2 de ( -ln(2) exp 2z362( 2 由于p(()-)/a)=0且2m(,.因此hO=0 故由式(20)可得 将式(19)代入式(21),可得 (22) 因而,当x(满足下式时 ≤xk(t)≤1+e (23 系统检测的均方误差()从极值点开始减小,并且收敛速度明显加快,当=0,a=1 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 吋,可得系统检测均方误差收敛速度变快的临界点,即 0.6403≤xk()≤1.3597 (24) 因而在估计信道均衡器向量吋,可先根据已估计岀的信号的模值进行判断,若信号的模 值在驻点区间1-c,1+c"”内,则进行迭代,否则不进行选代,育接根据下一个接 收信号进行判断。 将式(18)和式(19)代入式(1⑦叫得基于改进对数正态误差恒模算法的排序后均衡器向量 的时变更新表达式如式(25所示 ex niX Hn()=P1()+y,() (25) 对于第k层子数据流,考虑将x1(t)的干扰从接收信号中进行消除,则 (26) 由矩阵求逆引理可得w()与()的迭代关系表达式如式(27)所示 +y1() 0 +y”1() 0 0 (27) 0 ry 0 w()0]+y() +yv(t 将式(26)的结果代入式(4)和式(5)可得新的接收信号和均衡器向量表达式 v(t), (28) y(2)-x1(),x2,(2) 2,,N ,(t) n4()+,(Om()] (29) ··· 其中 M.. 0 则对于第k层子数据流,其接收信号自相关矩阵可表小为 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn "() ∑4y( x(),x x(),x ()-2z2(t)+a(t)x,(t)-a(t) (4)-a"() 现总结时变信道下,基于改进对数正态误差恒模算法的MIMO按序申行干扰消除判决 反馈检测算法如下: 1.初始化,令 t=0,=,==0a=1,(0)-=1 y=0.2,形,(0)=1.w(0)=0,w,(0)=1,w( 2.设置计数器,令t=t+1,日x()=Dec(m(t-1)、()(2=1…N) 3.通过式(4)进行判断,若()符合条件则继续,否则,接收下信号,直至 x(O符合条件 4.应用基于改进对数正态误差恒模算法,对」所有的1≤j≤N’通过式(6)、(18)和 式(25)分别求出新的估计信号、检测误差和更新权重问量 5.通过式(27)求得w,(t) 6.通过式(28)式(29)分别求得新的p(t)和w 7.对于所有的1≤i≤N-1,通过式(3)求k 9.通过式(25求出w,(t) 10.返回步骤2 其中Dec()表示星座映射。 性能分析 对」第k层子数据流,为使」分析,必须做出如下假设: 1.发射信号x()与接收信号y()是联合高斯分布的 2.存在检测误差 ()=x1()-wnn()y( 其中,Pn1()为权向量的最优维纳解。e()它是均值为零、方差为o2的白噪声 因而检测误差en()与接收信号p()无关,同时其相继值是不相关的,即 E|e((-) (33) n≠0 其中 为最小均方误差 3.接收信号y(4)由随机过程生成,其自相关函数是各态历经的。因此,可用时间平 -6 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 均代替集平均,则y(t)的集平均相关矩阵可表示为 (34) 相应的y()的集平均相关矩阵可表示为 R 35) 4.加权误差向量5n(4)的波动比接收信号y()的波动慢 (36) 41 ILNCMA- OSIC-DFE算法收敛性分析 对于第k层了数据流,由式(8)、式(11)和式(12)可得 ILNCMA-OSIC-DF算法第k 子数据流的判決反馈均衡器向量 (a) (O)W +dm(2 ve (k)e,( ()西,(0)H ()∑,n(k)k,(k) (37) (1)∑De.1(k) 其中,0=-x()x()对式(37两边取数学明望 wx(o)]=wm R. e 0, k+ (38) 由文献[知,其与CMA算法具有相同的精确数学表达式,因此,当步长满足 0<< 39) 时,Ⅱ LNCMA- OSIC-DFE算法在均值意义上是收敛的。其中,m是集平均相关矩阵R的 最大特征值 由式36)可得 ILNCMA-OSC-DFE算法加权误差向量相关矩阵 00=(-)nm-m (40) 将式(37)带入式(40) 0m(∑∑pn(k)p.、(m)n(0)en(k)e(m 04E2(0)am()p () (41) RR t-N +i) 由均方偏差的定义[11可得 aO tr, Re M I (42) t-(N,+i) t-(N,+i) 其中,λ是集平均相关矩阵R的特衎值,元是集平均相关矩阵R的特征值。因而,第 k次检测时均方偏差D1()随迭代次数z呈线性衰减。并且收敛于权向量的最优维纳解 山国武技文在线 http://www.paper.edu.cn 42 ILNCMA-OSIC-DFE集平均学习曲线分析 定义先验估计误差 pri, A +1 ()=c-()+m-m(-1)p()=cm()+5(-1)() (43) 则可得到以em,()为基础的 ILNCMA-OSIC-DFE集平均学习曲线 (N,+i+1) [n()K() (44) 其中,K()表示加权误差向量5()的相关矩阵,满足E[5()n()=K() 5.仿真结果与分析 考虑一个发送天线阵列,接收天线阵列N的MIMO天线系统接收端分别采用ZF(Zcro Forcing,迫零)和MMSE准则,检测算法分别为RLS-O-DFE算法、 ILNCMA-OSIC-DFE算法 和信道状况已知情况下V- BLAST算法。发送1000个数据包,每个数据包IK比特数据,在 每个数据包的传输过程中信道保持不变,数据包与数据包之间信道独立。发射信号进行8PSK 调制。 实验一: ILNCMA-OSlC-DFE算法和RLSO-DFE检测算法收敛性与均方误差比较。 假设均衡器长度为4,信道信噪比15dB,遗忘因子4=0.999。图2给出了 I\ CMA-OSIC-DFE算法和RLS-ODFE算法收敛性与均方误差变化曲线图。 从图中可以看出, ILNCMA-OSIC-DFE算法与 RLS-O-DFE算法以几乎相同的方式进行 学习,两种算法都需要大约15次迭代达到收敛,但 ILNCMA-OSIC-DFE算法的集平均均方 偏差与单个信号均方偏差均低于RLS-ODFE算法的均方偏差。 实验二:考虑相关信道情况下,接收端采用ZF与MMSE准则的各种算法和本文提出 的 ILNCMA-OSIC-DFE算法时,系统误码率的性能比较。图3、图4分别给出了发射天线数 为4,接收天线数为4和发射天线数为6,接收天线数为8时,误码率随信噪比SNR的变化 曲线 从图中可以看出, ILNCMA-OSIC-DFE算法检测性能优于 RLS-O-DFE检测算法 10 10自自重自重自自重自重 S-O-DFE Single realization RLS-O-DFE Ensemble-averayed resull 醋醋描10一-anso06 OSIC-DFE Mth known channal ILNCMA-OSIC-DFE 10H-e-MMSE RLS-O-DFEF=- 羊君目 日 ILMMSE ILNCMA Enscmblc-avcrag。drc 10重自重 ILNCMA-OSIC-DFE Single realization H..MMSE∨ BLAST with known cHanel 100200300400500600 800 01214161 Number of samples 图2 ILNCMA- OSIC-DFE和 图3N,=4,N.=4,ZF与MMSE RLS-O-DFE收敛性与均方误差变化 准则,不同接收机性能仿真 山国利技记文在线 http://www.paper.edu.cn 实验三: ILNCMA-OSIC-DFE检测算法学习曲线仿真。图5给出了 ILNCMA- OSIC-DFE 检测算法以cm()为某础的集平均学习曲线图。从图中可以看出,理论与实验结果的一致 性非常好。理论MSE在第14次迭代时就可以达到稳态状态。 ZF V-BLAST -日 MMSE INCMA-OS-DFF Theopy p MMsE√ BLAST 自0-[5i 10 SNR 图4N1=6,N1=8,ZF与MMSE准则,不同接图5 NCMA-OSIC-DFE检测算法学习曲线仿真 收机性能仿真 实验四: ILNCMA均衡器输出与CMA均衡器输出比较。迭代次数分别为80和160次 图6给出了 ILNCMA均衡器输出与CMA均衡器输出的星座图 cmE eal part 图6 ILNCMA均衡器输出与CMA均衡器输岀比较 从图中可以看岀, ILNCMA均衡器输出的星座图比CMA均衡器输出的星座图要清晰, 当 ILNCMA均衡器迭代到80次时已与CMA均衡器达代160次时的结果相当,说明 ILNCMA 算法可以有效的加速均衡器收敛。 6.结论 本文对空分复用MMO系统的基于RLS按序判决反馈检测算法进行了分析,针对 RLSO-DFE检测性能卜降的问题提出了一种基」改进对数正态误差恒模算法的按序肀行十 扰消除MIMO判决反馈检测算法。与RLSO-DFE算法相比, ILNCMA-OSIC-DFE算法在首 先对对数正态误差函数恒模算法进行了改进,加入了迭代判断条件,令对数正态误差恒模算 法的收敛速度加快,并减少了计算量;然后将已检测出信号作为干扰进行消除从而在计算下 一检测序列时减少了排序复杂度,同时,将消除干扰后的接收信号作为判决反馈均衡器中新 的参数进行计算,提高了系统检测性能。性能分析与仿真结果证明了所提算法的有效性。 -9 山国利技记文在线 http://www.paper.edu.cn 参考文献 [1 Wolniansky P W, Foschinig j, Golden G D. V-BLAST: An Architecture for Realizing Very High Data Rates Ovcr thc rich-Scattcring Wireless Channel[C]. ISSSE98, Italy, 1998, 295-300 [2] WUbben D, BOhnke R, Rinas J. efficient algorithm for decoding Layered Space-Time Codes[J]. IEEE Electronic Letters, 2001, 37(22), 1348-1350 [3 Sun Q, Cox D C. Training-based channel estimation for continuous flat fading bLaSTIC]. IEEE ICC, Helsinki. Finland. 2002. 325-329 [4 Victor E D, Dayong Z. Hybrid Filtered Error LMs Algorithm: Another Alternative to Filtered-x LMSU] IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS-I: REGULAR PAPERS, 2006, 53(3), 653-66 [5] Tsuyoshi K, Kazuhiko F, Hiroshi S. Adaptive MAP Rcccivcr via thc EM Algorithm and Mcssagc Passings for MIMO-OFDM Mobile Communications[]. IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, 2006,24(3),437-447 [6 Stephen L, Kostas P, Subbarayan P. Self-matching Space-Time Block Codes for Matrix Kalman Estimator-Based ML Detector in MIMO Fading Channels]. IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY,2007,56(4),2130-2142 [η]郭业才,韩迎鸽,饶伟,张艳萍.基于对欻正怂误差函数的变步长盲均衡新算法[.系统仿真学报, 2007(3),19(6),1224-1226 8 Ilaitong S, Zhi D Iterative Transceiver Design for MIMO ARQ Retransmissions With Decision Feedback Detection J]. IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING 2007, 55(7), 3405-3416 [9 Choi J, Yu H, Lee Y H. Adaptive MIMO Decision Feedback Equalization for Receivers With Time-Varying Channels[j]. IEEE trandactions on signal processing, 2005, 53(11), 4295-4303 [11] Haykin S. Adaptive Filtcr Thcory [M]. Third cd. Englewood Cliffs, NJ: Prcnticc-Hall, 1996 [10 GolubG H, Loan C FV Matrix Computations[M]. Third ed. Johns Hopkins Univ Press, I Ordered Successive Interference Cancellation MIMo Decision Feedback equalization Based on Constant Modulus Property Wang Yun, Wang Jinkuan, Xie Zhibin School of Information science and Engineering, Northeastern University, Shenyang PRC(110004) Abstract The ordered successive interference cancellation MIMo decision feedback equalization based on constant modulus property is obtained by canceling decided symbols from the received symbols successively with the decision feed-forward equalizer (DFE)solution as a well known expression encountered in improved log-normal error function based on CMA(ILNCMA-OSIC-DFE)adaptiv algorithms. The decision feedback equalizer replaces a convolution of the decision feed-forward equalizer with the channel. The ILNCMA-OSIC-dFE algorithm avoids the interference of the decided symbols and improves the detection performance. In the environment where lots of wireless communications were scattered over, simulation testing and the results showed that the detection performance of proposed algorithm is dramatically improved in comparison with the traditional ordered decision feedback equalization based on recursive least square algorithm(RLS-O-dFe) Keywords: log-normal error function based on CMA: ordered successive interference cancellation decision feedback

...展开详情
立即下载 最低0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
举报 举报 收藏 收藏
分享
279KB
论文研究-基于k-means聚类算法的研究 .pdf

基于k-means聚类算法的研究,黄韬,刘胜辉,本文首先分析研究聚类分析方法,对多种聚类分析算法进行分析比较,讨论各自的优点和不足,同时针对原k-means算法的聚类结果受随机��

2019-08-15
428KB
论文研究-基于虚拟化及重定向技术的Android沙箱设计与实现 .pdf

基于虚拟化及重定向技术的Android沙箱设计与实现,崔海娜,张天乐,随着移动设备的普及,移动企业管理(EMM)作为解决企业移动化安全和管理问题的产品应运而生。EMM的移动性管理元素之一--移动内容管�

2019-08-22
240KB
论文研究-基于情感信息收集-抽取架构的文本情感分析网络 .pdf

基于情感信息收集-抽取架构的文本情感分析网络,郭豪,双锴,近些年来,文本的情感分类作为自然语言处理领域的关键任务得到了越来越多的关注,基于深度学习的网络模型在该任务中取得了很大的成�

2019-08-18
269KB
论文研究-基于FPGA的多功能扫频信号源的设计 .pdf

基于FPGA的多功能扫频信号源的设计,刘颢阳,李绍胜,扫频信号源是扫频仪主要功能部件,对其实现方法进行研究有重要意义。本文给出了一种由FPGA与DAC组合的扫频信号源设计方案。信号源��

2019-08-15
942KB
论文研究-基于微信公共平台的小型图书馆管理系统的设计与实现 .pdf

基于微信公共平台的小型图书馆管理系统的设计与实现,许鹏,范春晓,从互联网的思维方式上考虑,结合微信公共号对外提供的接口和服务,综合利用开源的开发框架和新兴的WEB服务技术,设计并实现了基于��

2019-08-17
424KB
论文研究-基于JsSIP实现SIP网页客户端 .pdf

基于JsSIP实现SIP网页客户端,高嵬,孙其博,JsSIP是使用Javascript脚本语言实现的开源SIP协议栈,是目前广泛应用的各种基于SIP协议的Web音视频通信终端的基础库�

2019-08-22
194KB
论文研究-基于WinCE的智能车载仪表的设计 .pdf

基于WinCE的智能车载仪表的设计,韩琨,郝继飞,针对当前汽车仪表的发展趋势,设计了一款基于WinCE操作系统的智能车载仪表。智能车载仪表可以通过CAN总线接受汽车各个部件的ECU的信�

2019-08-20
1.56MB
论文研究-基于深度学习的人脸识别算法研究 .pdf

基于深度学习的人脸识别算法研究,赵学斌,张雷,传统的人脸识别算法主要是基于图像的浅层特征提取,比如LBP、SIFT、HOG等图像特征描述算子,然后进行多种浅层特征融合,PCA降维之后��

2019-08-16
426KB
论文研究-基于Android平台的电子书阅读器的设计与实现 .pdf

基于Android平台的电子书阅读器的设计与实现,赖穆彬,邹仕洪,本文主要阐述了在android平台上十分流行的电子书阅读器的设计与实现,具有智能断章,翻页特效,场景模式切换,阅读字体调节,用户��

2019-08-16
255KB
论文研究-基于CUDA技术的运动估计算法加速 .pdf

基于CUDA技术的运动估计算法加速,刘婷,程荣辉,运动估计模块是数字图像/视频处理中最重要的模块之一,它的处理技术直接决定了图像/视频处理的效果,快速有效的运动估计算法是现�

2019-08-18
305KB
论文研究-基于加权跳数的DV-HOP定位算法 .pdf

基于加权跳数的DV-HOP定位算法,白进京,周先菊,节点定位技术在无线传感器网络中占据至关重要的地位,如何提高定位精度是本文的研究的目的。本文深入分析了DV-Hop(Distance Vector-Hop��

2019-08-21
290KB
论文研究-基于LSTM神经网络的股价短期预测模型 .pdf

基于LSTM神经网络的股价短期预测模型,成烯,钟波,股价预测是时间序列预测领域最具有挑战性的问题,准确预测股价能够帮助投资者降低风险,提高收益。本文应用LSTM神经网络对股价指��

2019-08-14
533KB
论文研究-基于WiFi的环境监测系统设计 .pdf

基于WiFi的环境监测系统设计,李山,,WiFi(Wireless Fidelity)技术具备传输速率高、传播距离远、覆盖范围广等特点,在无线局域网应用中得到了迅猛的发展。本文设计并实现了一�

2019-08-16
473KB
论文研究-基于I-7188的EIB网关的设计与实现 .pdf

基于I-7188的EIB网关的设计与实现,何欣,黄涛,EIB网关对智能家居的集成应用推广具有极其重要的意义。本文通过研究EIB(European Installation Bus)协议及其外部通信机制,提出基于I-7188��

2019-08-16
613KB
论文研究-基于React的前端组件化研究与设计 .pdf

基于React的前端组件化研究与设计,周兴宇,卞佳丽,随着互联网行业的快速发展,Web应用更加庞大和复杂,对用户体验和交互有着越来越高的需求,对前端技术不断提出新的要求。React是一�

2019-08-20
1.67MB
论文研究-基于深度学习的不可见图像隐写术 .pdf

基于深度学习的不可见图像隐写术,董士琪,刘建毅,隐写术和隐写分析是信息安全领域中的一个重要分支——信息隐藏的主要内容,二者在对抗中不断发展进步。近年来已经有大量的工作将��

2019-08-15
256KB
论文研究-基于可信度的不确定性推理的研究与应用 .pdf

基于可信度的不确定性推理的研究与应用,杨阿琴,,本文将基于可信度的不确定性推理其运用到民航机务维修差错预警专家系统中进行研究中,并在Jess推理引擎的基础上,研究了具体的知��

2019-08-16
202KB
论文研究-基于PSO算法的 -SVM算法参数优化 .pdf

基于PSO算法的 -SVM算法参数优化,王洁,白静,在v-SVM算法参数选择中,现多采用反复试验的方法,局限性较大且操作复杂。因此,本文采用了粒子群算法来优化v-SVM中的参数,并将之��

2019-08-16
394KB
论文研究-基于数字图像处理的车牌识别技术的研究 .pdf

基于数字图像处理的车牌识别技术的研究,彭运生,王晨升,车牌识别系统(License Plate Recognition 简称LPR)技术广泛应用于智能交通系统中,一般分为车牌预处理、定位、字符分割和字符识别四个主�

2019-08-20
265KB
论文研究-基于JDBC的数据库访问研究 .pdf

基于JDBC的数据库访问研究,于宁宁,赵宗平,JDBC兼具有强大的数据处理功能,它可以处理各种不同类型的数据源,同时具有极其简单、易用的编程接口,因而得到了广泛的应用。为��

2019-08-15
img

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
相关内容推荐