[发明专利]用于MIMO-OFDM的LMMSE检测方法

说明书

技术领域

本发明属于通信与信息技术中的多天线正交频分复用调制(MIMO-OFDM)检测的技术领域，尤其属于多输入多输出(MIMO)系统的线性最小均方误差检测技术，具体涉及一种用于MIMO-OFDM的LMMSE检测方法。 

背景技术

无线通信行业正在从当前的单天线、单载波系统向多天线、多载波系统过渡。无线信道的多径时延扩展引起无线信号的频率选择性衰落。为了抑制频率选择性引起的码间干扰，OFDM调制技术将一个宽带的频率选择性信道转化为多个并行的平坦衰落的窄带信道，提高了空中接口的可靠性。MIMO技术，即在发射和接收两侧采用多个天线，利用无线信道的丰富多径散射特点，可以实现数据流的多路复用，在不增加系统带宽的前提下，大大提高了系统容量。 

目前出现的主要无线通信系统，例如802.11n、802.16e以及LTE系统等，大都基于MIMO-OFDM技术。但是，与窄带系统相比，MIMO系统的性能改善要求较高的信号处理复杂度，因此，低运算量和高并行度的MIMO-OFDM检测算法是该类系统实现的关键。 

现有的MIMO-OFDM检测方法： 

MIMO-OFDM系统可以建模成多个频率平坦衰落MIMO系统模型： 

x_i＝H_is_i+n_i            (1) 

其中，子载波总数为N_f。 

表示第i个子载波的MIMO信道矩阵 

表示第i个子载波的接收信号矢量 

表示第i个子载波的发射信号矢量 

表示第i个子载波的接收端噪声矢量 

MIMO检测的目的是估计每个子载波的发送符号矢量s_i。 

MIMO检测算法主要分为两类：非线性检测和线性检测。非线性检测方法主 要是ML类的算法，运算量较大，一般不适合运用于具有多码流或高阶调制的系统。线性检测算法主要基于迫零和MMSE准则，与非线性检测算法相比，其运算量较低。因此实际系统中通常采用线性检测算法。 

最简单的线性检测算法是做迫零检测，获得的分集度为N_r-N_t+1。迫零检测的空域均衡矩阵为： 

GZFi=(HiHiH)-1HiH]]>

而基于最小均方误差(LMMSE)准则的检测算法以最小化估计信号与实际发送的信号之间的均方误差为优化目标，即： 

GMMSEi=argG{min(||Giyi-si||2)}]]>

可得LMMSE检测的空域均衡矩阵：