• 《现代电子技术》2007年第5期摘录:MIMO系统自适应均衡技术进展与展望

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2007年第5期总第244MIMO系统自适应均衡技术进展与展望周林,陈(西安电子科技大学健,阔永红陕西西安710071)摘要:随着3G,B3G/4G通信技术的发展,均衡技术在MIMO通信系统的应用越来越受到关注。本文分类总结了MIMO系统均衡的I。MS,RI。S,CMA等常用及其改进算法,介绍了线性、格型、判决反馈(DFE)、Turbo等类型均衡器。研究了国内外MIMO均衡领域的发展现状,指出了其困难所在,并对未来的研究重点及其方向进行了展望。关键词:多输入多输出;码间干扰;自适应;均衡;盲均衡中图分类号:TN914文献标识码:B文章编号:1004—373X(2007)05—007—03AReviewofStudyonAdaptiveEqualizationinMIMOSystemandItsFutureDevelopmentZHOULin,CHENJian,KUOYonghong(XidianUniversity,Xi’an,710071,China)Abstract:Withdevelopmentof3G,B3G/4G,inthisthesis,thecommonarithmeticsinadptiveequalization。appliedinMI—M0system,suchasLMS,RI。S,CMAandthemodifiedarithmetics,aresummarized.Linear,lattice,decision—feedback,turboequalizersandetc.,arealsointroduced.Bothdomesticandoverseasactualityofresearcharepresented.Finally,thedifficulties,emphasisandthedirectionofthestudyonequalization,appliedinMIMOsysteminfuture,isalsoprospected.Keywords:MIMO;ISI;adaptive;equalization;blindequalization1引言多输入多输出(MultipleInput&|MultipleOutput,MIM0)系统是指发射端和接收端都为多天线的通信系统,他能在不增加带宽的前提下成倍提高通信系统的容量和频谱利用率,应用前景看好。MIMO无线通信系统通常工作于多径丰富的环境,通过多径信道传播的信号会产生符号间的干扰。在低速无线传输系统中,符号间干涉的影响并不严重。而在较高速度的传输系统中,多径效应以及频率选择性衰落等造成的信号码间干扰(Inter—symbolInterference,ISI)影响就非常严重,需要做出适当的校正以实现有效传输。对信道的ISI进行校正称为均衡,实质是信道的逆滤波。采用适当有效的MIMO自适应均衡技术,可以克服数据传输在频带利用率、误码率性能以及传输速率上的许多缺点。因此,各国学者对于MIMO均衡的理论、性能、算法和实现的各方面均广泛地进行研究。本文对于其中部分均衡技术的研究工作情况进行初步的概括和展望。2MIMO均衡的分类2.1传统非盲的MIMO自适应均衡传统非盲的MIMO自适应均衡原理如图1所示,带噪声的信号通过横向滤波器输出后,与参考信号的延时输收稿日期:2006一07—26入信号进行比较,输出的误差信号对某种自适应算法进行控制,从而实现对自适应滤波器抽头系数的调整。根据自适应算法又分为最小均方误差(1east—mean—square,I.MS)算法、递归最小二乘(recursiveleast—square,RI。S)自适应算法、格型梯度(gradient—adaptivelattice,GALE)自适应均衡算法、最小二乘格型(1east—square—adptivelattice,LSAI.E)自适应算法、自适应判决反馈(decision—feedback,DFE)均衡算法等。图1传统MIMO自适应均衡器原理框图在一个2输入、2输出的MIMO系统中对以上几种主要算法仿真…得出:RLS算法不仅比LMS算法收敛快,而且也更稳定,但运算量比LMS的运算量大。DFE算法收敛较快,具有较小的稳态均方误差。GALE算法和LMS算法具有相同的稳态均方误差,而LSALE具有更小的稳态均方误差。GAI。E算法不能快速跟踪信道的变化,但他的运算量较小,在信道特性较好时,仍具有快速跟踪的特点。所以GAI。E算法在信道较好时能满足要求。对快衰落信道的均衡,I.SALE算法更适合,他收敛较快,误码性能较好,但都是以增加运算量和复杂度为代价。7

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