大規模MIMO系統中低複雜度關鍵算法研究

《大規模MIMO系統中低複雜度關鍵算法研究》是依託東南大學，由李正權擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：大規模MIMO系統中低複雜度關鍵算法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李正權
• 依託單位：東南大學

中文摘要

本項目擬深入研究大規模MIMO系統中的低複雜度關鍵算法，通過對基於截短Kapteyn級數的信道估計與預編碼算法、基於信道硬化的Message-Passing信號快速檢測算法以及快速收斂算法等內容的研究，能夠在大規模MIMO系統的關鍵技術方面有所創新。具體研究內容及目標是：研究基於截短Kapteyn級數的信道估計與預編碼算法，嘗試利用截短Kapteyn級數來實現低複雜度的信道估計和低複雜度的信號預編碼；研究基於信道硬化的Message-Passing信號快速檢測算法，在信道硬化情況下嘗試利用Message-Passing算法來實現接收信號的快速檢測；研究快速收斂算法，嘗試利用Gershgorin圓盤-三對角矩陣來提高Kapteyn級數的收斂速率，嘗試利用Aitken-Damping聯合收斂算法來提高接收信號的檢測速率。通過深入的理論分析、計算機仿真並輔之必要的實驗，使所提算法將來能用於實際.

結題摘要

項目分別對大規模MIMO系統中低複雜度信道估計與預編碼、信號快速檢測算法和快速收斂算法進行了研究。首先提出了一種基於Kapteyn級數展開的低複雜度信道估計算法，並提出了一種基於加權Kapteyn級數展開的信道估計算法，研究表明所提算法的計算複雜度能得到有效降低，相應的加權算法能進一步提高收斂速率。然後提出了一種基於截短Kapteyn級數展開的低複雜度預編碼算法以及一種Newton疊代預編碼算法；為了提高收斂速率，提出了一種Newton最佳化疊代預編碼算法；在此基礎上，提出了一種基於Chebyshev疊代法的RZF預編碼算法和一種低複雜度的並行共軛梯度預編碼算法，兩種算法都能提高收斂速率。在接收端，針對接收信號提出了一種改進的Jacobi疊代檢測算法，以及提出了一種新的疊代離散低複雜度信號估計算法，以降低接收端解碼複雜度，同時提高算法的收斂速率。在研究過程中，快速收斂算法融入到信道估計算法、預編碼算法以及信號快速檢測算法之中。本項目研究力求在關鍵問題上有所突破，從而為大規模MIMO關鍵技術方面貢獻高質量的理論創新基礎，同時對推廣大規模MIMO的套用方面，具有重要的實際意義。