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作为能有效提高无线通信频谱利用率和系统容量的重要技术手段,多入多出(MIMO)技术,近年来得到了人们的广泛关注。本文介绍了MIMO技术为无线通信系统所带来的各种增益,包括分集增益,阵列增益,复用增益等。通过对无线信道模型及相应的信道容量的具体分析,得出了MIMO复用技术相对传统单入单出系统的巨大容量提升的结论。然而MIMO接收机的检测算法设计是最大化利用MIMO系统容量的关键技术之一。
本文回顾了传统的MIMO检测算法:包括实现简单的线性检测算法及性能优秀的非线性检测算法。为在有限频谱资源上支持尽可能高的数据率,新一代的无线通信系统LTE上行链路采用了多用户MIMO技术(MU-MIMO),MU-MIMO技术选取多个不同用户与基站组成V-BLAST系统。然而由于采用全局频率复用,LTE上行MU-MIMO检测将遭受邻近小区的同频干扰。传统的MIMO检测算法均针对理想的无干扰环境设计,在实际应用中,同频干扰几乎是不可避免的,例如LTE系统中的邻近小区干扰,干扰的存在将对使用传统检测算法的接收机性能造成恶劣影响。为此,重点讨论了干扰环境下的MIMO检测算法,MIMO接收机所具有的多天线配置是实现干扰抑制的有利因素,本文将应用于雷达系统的最优波束成型技术推广至MIMO系统检测,给出了干扰环境下的最优线性MIMO检测。为进一步的提升干扰环境中MIMO检测性能,本文提出了一种对接收端已知信息利用更为充分的非线性检测算法:干扰抑制合并--串行干扰抵消技术,该方法通过对信号流进行逐层解调实现更好的检测性能。为验证上述算法在干扰环境下的检测性能,本文给出了相应的计算机仿真,结果证实:在存在干扰的情况下,文中所提含干扰抑制合并的检测算法相比传统检测算法具有一定的性能增益,为进一步研究干扰环境中MIMO系统的检测算法提供一种可行的解决方法。