LDPC编码的MIMO-OFDM系统中的联合半盲均衡与解码研究

ｐｉｌｏｔｓｙｍｂｏｌｓａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓｔａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｎｅｅｄｅｄｉｎＴｕｒｂｏｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｄｊｏｉｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄｄｅｃｏｄｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＬＰ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｗｈｅｎｏｎｌｙａｓｍａｌｌｎｕｍｂｅｒｏｆｐｉｌｏｔｓａｒｅａｖａｉｌａｂｌｅ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｂａｓｅｄｏｎｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｅｘｈｉｂｉｔｅｒｒｏｒｆｌｏｏｒｓ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｒｅｃｅｉｖｅｒ
关 键 词 ：多 输 入 多 输 出 正 交 频 分 复 用 ；半 盲 均 衡 ；线 性 规 划 ；导 频 中 图 分 类 号 ：ＴＮ９１１．２２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０６Ｘ．２０１８．０８．２８
犑狅犻狀狋狊犲犿犻犫犾犻狀犱犲狇狌犪犾犻狕犪狋犻狅狀犪狀犱犱犲犮狅犱犻狀犵狅犳犔犇犘犆犮狅犱犲犱犕犐犕犗犗犉犇犕狊狔狊狋犲犿
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犔犇犘犆 编码的 犕犐犕犗犗犉犇犕 系统中的 联合半盲均衡与解码研究
吴 晓 ，黎 勇 ，刘 宏 清
（重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 ４０００６５）
摘 要：在低密度奇偶校验编码的多输入多输出正交频 分 复 用 系 统 中，针 对 接 收 信 号 存 在 多 天 线 干 扰、多 径 衰落和加性噪声的问题，提出了不同调制方式下 基 于 线 性 规 划（ｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，ＬＰ）的 联 合 半 盲 均 衡 与 解 码 算法。当系统采用高阶正交幅度调制时，提出了新的约束条件，保证了联合 解 码 的 正 确 性。 同 时 利 用 导 频 符 号 对 系统子信道进行 估 计，根 据 估 计 出 的 信 道 信 息，分 别 给 出 了 传 统 的 Ｔｕｒｂｏ接 收 机 和 基 于 ＬＰ 的 联 合 检 测 与 解 码 的 仿真结果。实验结果表明，在导频符号数量较少时，现 有 的 基 于 信 道 估 计 信 息 的 检 测 算 法 会 出 现 错 误 地 板，而 所 提的算法则取得了较优的误码性能。
第 ４０ 卷 第 ８ 期
系统工程与电子技术
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．８
２０１８ 年 ８ 月
ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ａｕｇｕｓｔ２０１８

文 章 编 号 ：１００１５０６Ｘ（２０１８）０８１８６６０７
并行的平坦衰落子信道，从 而 能 很 好 地 解 决 ＭＩＭＯ 系 统 中 均衡器复杂度过高的问题 。 ［２］ 迄 今，ＭＩＭＯ 和 ＯＦＤＭ 技 术 已被广泛用于ＩＥＥＥ８０２．１１，ＩＥＥＥ８０２．１６，全球 微 波 互 联 接 入 （ｗｏｒｌｄｗｉｄｅｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｍｉｃｒｏｗａｖｅａｃｃｅｓｓ，ＷＩＭＡＸ）等 无 线 系 统 中［３４］。
ｐｅｒｆｏｒｍｓｗｅｌｌｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｇｉｏｎｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ （ＭＩＭＯＯＦＤＭ）；
ｓｅｍｉｂｌｉｎｄｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｌｉｎａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ｐｉｌｏｔ
０ 引 言
在同样的带宽资源条件 下，与 单 输 入 单 输 出（ｓｉｎｇｌｅｉｎ ｐｕｔｓｉｎｇｌｅｏｕｔｐｕｔ，ＳＩＳＯ）系统相 比，多 输 入 多 输 出 （ｍｕｌｔｉ ｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）系 统 显 著 增 加 了 数 据 吞 吐 率和系统容量 。 ［１］ 但 是 当 每 对 收 发 天 线 之 间 的 信 道 是 频 率 选择性多径衰落信 道 时，其 时 域 均 衡 技 术 较 为 复 杂，使 得 接 收机的复 杂 度 和 成 本 大 大 增 加。正 交 频 分 复 用 （ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＯＦＤＭ）技 术 可 以 将 ＭＩＭＯ 系统中时域的频率选择性多径衰落信道转化为频域中多个
ＷＵ Ｘｉａｏ，ＬＩＹｏｎｇ，ＬＩＵ Ｈｏｎｇｑｉｎｇ
（犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犆犺狅狀犵狇犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳 犘狅狊狋狊犪狀犱犜犲犾犲犮狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀狊，犆犺狅狀犵狇犻狀犵４０００６５，犆犺犻狀犪）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｊｏｉｎｔｓｅｍｉｂｌｉｎｄｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄｅｃｏｄｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｂａｓｅｄｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｏ ｇｒａｍｍｉｎｇ （ＬＰ）ｉｎｔｈｅｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙｐａｒｉｔｙｃｈｅｃｋｃｏｄｅｄｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉ ｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｓｉｇｎａｌｓａｒｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅａｎ ｔｅｎｎａｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ，ｍｕｌｔｉｐａｔｈｆａｄｉｎｇａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｎｏｉｓｅ．Ｗｈｅｎａｎｏｎａｆｆｉｎｅｑｕａｄｒａｔｕｒｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ，ｓｏｍｅｎｅｗｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｇｕａｒａｎｔｅｅｓｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｊｏｉｎｔｄｅｃｏｄｉｎｇ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，