Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Зависимость частоты появления ошибочных символов MIMO от среднего SNR для 4x12 некодированной MIMO системы с модуляцией 16-QAM при передаче через релеевские каналы

Эффективность нелинейных обнаружителей при пространственном мультиплексировании для пространственно-коррелированных каналов

Дармендра В. Чаухан, Джамин К. Бхалани

Аннотация


Пространственное мультиплексирование используется в системах беспроводной связи MIMO (multiple input multiple output) для повышения скорости передачи данных. Некоторые нелинейные обнаружители, такие как обнаружитель с минимальной среднеквадратической ошибкой MMSE (minimum mean square error), использующий вертикальную слоистую пространственно-временную архитектуру фирмы «Белл Лабораториз» VBLAST (vertical Bell laboratories layered space-time), обнаружитель MMSE VBLAST с максимальной апостериорной ошибкой MAP, и обнаружитель VBLAST с улучшенной MMSE, используются вместо более сложных обнаружителей, таких как обнаружитель максимального правдоподобия ML или обнаружитель на базе сингулярной декомпозиции. В этой работе представлены результаты моделирования частоты появления ошибочных символов SER системы MIMO от среднего значения отношения сигнал-шум SNR для обнаружителей MMSE VBLAST MAP и VBLAST с улучшенной MMSE, предполагая наличие пространственно-коррелированных каналов и использование многоуровневых квадратурных амплитудных модуляций QAM. Установлено, что характеристики обнаружителей MMSE VBLAST MAP и VBLAST с улучшенной MMSE близки в пространственно некоррелированных каналах. Однако в случае пространственно-коррелированных каналов обнаружитель VBLAST с улучшенной MMSE обеспечивает лучшие характеристики по сравнению с MMSE VBLAST MAP. Также доказано, что алгоритм улучшенного VBLAST по сложности превышает алгоритм VBLAST MAP.

Ключевые слова


пространственное мультиплексирование; система беспроводной связи; многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция; MIMO; SNR

Полный текст:

PDF

Литература


Foschini, G. J. Layered space time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas. Bell Labs Technical J., Vol. 1, No. 2, p. 41–59, Autumn 1996. DOI: http://doi.org/10.1002/bltj.2015.

Foschini, G. J.; Gans, M. J. On limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas. Wireless Personal Communications, Vol. 6, No. 3, p. 311–335, 1998. DOI: http://doi.org/10.1023/A:1008889222784.

Крейнделин, В. Б.; Варукина, Л. А. Метод демодуляции сигналов с пространственно-временным кодированием с применением нелинейного итерационного алгоритма. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 52, № 8, С. 25–32, 2009. URL: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347009080032.

Agrell, E.; Eriksson, E.; Vardy, A.; Zeger, K. Closest point search in lattices. IEEE Trans. Inf. Theory, Vol. 48, No. 8, p. 2201–2214, August 2002. DOI: http://doi.org/10.1109/TIT.2002.800499.

Guo, Zhan; Nilsson, Peter. Reduced complexity Schnorr-Euchner decoding algorithms for MIMO systems. IEEE Commun. Lett., Vol. 8, No. 5, p. 286–288, May 2004. DOI: http://doi.org/10.1109/LCOMM.2004.827376.

Gupta, Vipul; Sah, Abhay Kumar; Chaturvedi, A. K. Approximate matrix inversion based low complexity sphere decoding in MIMO systems. arXiv: 1509.02405v1 [cs.IT], 8 September 2015.

Kanthimathi, M.; Amutha, R. Reduced complexity maximum likelihood detection for DAPSK based relay communication systems. Proc. of 2015 Int. Conf. on Computing and Communications Technologies, ICCCT, 8 Oct. 2015, Chennai, India. IEEE, 2015, pp. 292–295. DOI: http://doi.org/10.1109/ICCCT2.2015.7292763.

Zhu, Yi-Jun; Wang, Wen-Ya; Zhang, Jian-Kang; Zhang, Yan-Yu. Constellation collaborated non-linear orthogonal space-time block codes with fast maximum-likelihood detection. IEEE Trans. Vehicular Technology, Vol. 66, No. 1, p. 513–528, 2017. DOI: http://doi.org/10.1109/TVT.2016.2536060.

Chen, Yin; Huang, Xu Guang. A linewidth-tolerant two-stage CPE using a new QPSK-partitioning approach and an enhanced maximum likelihood detection for 64-QAM coherent optical systems. J. Lightwave Technology, Vol. 33, No. 18, p. 3883–3889, 2015. DOI: http://doi.org/10.1109/JLT.2015.2448113.

Regev, Nir; Iofedov, IIia; Wulich, Dov. Maximum likelihood detection of nonlinearly distorted OFDM signal. Proc. of 2015 IEEE Global Communication Conf., GLOBECOM, 6-10 Dec. 2015, San Diego, CA, USA. IEEE, 2016, pp. 1-6. DOI: http://doi.org/10.1109/GLOCOM.2015.7417009.

Wolniansky, P. W.; Foschini, G. J.; Golden, G. D.; Valenzuela, R. A. V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel. Proc. of Int. Symp. on Signal, System and Electronics, pp. 295–300, 1998. DOI: http://doi.org/10.1109/ISSSE.1998.738086.

Alimohammad, A.; Fard, S. F.; Cockburn, B. F. Improved layered MIMO detection algorithm with near-optimal performance. Electron. Lett., Vol. 45, No. 13, p. 675–677, 2009. DOI: http://doi.org/10.1049/el.2009.0373.

Yapici, Yavuz. A new symbol detection algorithm for MIMO channels. A thesis submitted to the department of electrical and electronics engineering and the institute of engineering and science of bilkent university, January 2005.

Chizhik, Dimitry; Farrokhi, Farrokh Rashid; Ling, Jonathan; Lozano, Angel. Effect of antenna separation on the capacity of BLAST in correlated channels. IEEE Commun. Lett., Vol. 4, No. 11, p. 337–339, Nov. 2000. DOI: http://doi.org/10.1109/4234.892194.

Loyka, Sergey L. Channel capacity of MIMO architecture using the exponential correlation matrix. IEEE Commun. Lett., Vol. 5, No. 9, p. 369–371, Sept. 2001. DOI: http://doi.org/10.1109/4234.951380.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017070020

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2017
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта