《格約減理論在MIMO系統中的套用》是依託北京工業大學，由孫艷華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：格約減理論在MIMO系統中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫艷華
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
格約減理論是研究格上著名難題最近向量問題的一個重要工具，近來雖然被成功套用在MIMO系統中，成為提高MIMO系統信號檢測和預編碼性能的一個有力工具，但還有很多開放問題有待解決，如目前採用的格基約減算法單一，在編碼MIMO系統中的套用限制等。.鑒於此，本項目將在格基約減實現算法，信號的非線性量化，數據檢測和預編碼等方面展開深入的研究，探討格理論中除目前常用的LLL和SA算法之外的其它格基約減算法，分析其複雜度；結合正交對偶格的概念提出新的約減算法及信號非線性聯合量化方案；研究格約減技術在編碼MIMO系統中的套用，設計軟判決格約減檢測算法；充分考慮信道信息部分已知時對格約減檢測性能的影響；探索格約減技術在多級降秩檢測中套用的可能性，提出新的基於格約減的多級降秩檢測；針對不同的系統拓撲結構，研究格約減技術在有限反饋及協同中繼系統預編碼方面的套用，並對複雜度進行分析和比較。
結題摘要
多入多出技術(Multiple-input Multiple output, MIMO )因其高的頻譜效率成為4G、5G的關鍵技術之一,而MIMO系統的很多問題都可以歸結為格點問題。格約減理論是研究格上著名難題最近向量問題的一個重要工具，另一方面證據理論是貝葉斯理論的擴展，可以更加合理的描述命題的不確定性，並能通過Dempster’s組合規則融合來自多個命題的不確定性，得到一個更加可靠的判決結果。課題組對格約減理論和證據理論在MIMO系統中的套用進行了深入研究，取得的主要成果包括： （1）完成了不完美信道信息時格約減性能研究,提出了一種魯棒的格基約減算法。將信道估計誤差引起的干擾認為是噪聲的一部分，估計其統計特性，將其和原有噪聲合併看作等效噪聲，得到等效噪聲的統計特性。這樣就將信道估計帶來的誤差作為一種干擾融合到檢測算法中。 （2）完成了對解隨機化算法的研究,從修剪規則和搜尋策略角度我們提出了2種解隨機化格解碼算法. 第一種就是廣度優先（BFDS）的算法,通過引入層信息,提出了可變門限的機率節點修剪規則.第二種考慮了累積採樣機率作為徑的度量, 同時通過最優度量優先樹搜尋策略選擇性地生成最有可能成為最優解的候選格點，提出了最優度量優先解隨機化採樣（BMFDS）檢測算法，利用此算法得到的候選列表是按累積機率從大到小降序排列的. （3）完成了證據理論在半雙工多天線中繼系統中的套用研究。課題組首先建立了數學模型，基於這些數學模型，提出了2種基於證據理論的網路編碼方案。第一種方案MIMO-DS-NC，首先利用基於證據理論的檢測算法對兩個源節點的信息分別進行檢測，然後再進行網路編碼得到網路編碼符號。第二種方案MIMO-DS-PNC，有別於傳統的基於虛擬MIMO概念的物理層網路編碼方法，從矢量空間的角度出發，提出基於證據理論的物理層網路編碼方案。 （4）完成了證據理論在全雙工多天線中繼系統中的套用研究。對於全雙工中繼來說，主要的限制來自於中繼發端信號能量的泄露帶來的自干擾，自干擾的存在降低了採用全雙工技術所帶來的增益。課題組提出了基於證據理論的自干擾刪除技術，提出了2種方案在計算基本信度分配的時候考慮了自干擾刪除的影響。仿真結果證明所提方案在端到端性能方面優於傳統的空域刪除方案，且對自干擾刪除更具有魯棒性。
