ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 5
1. ИЗВЕСТНЫЕ АЛГОРИТМЫ ДЕМОДУЛЯЦИИ В СИСТЕМАХ MIMO.. 16
1.1. Основы технологии MIMO и Massive MIMO (режимы,
конфигурации)…..................................................................................... 16
1.2. Применение технологии MIMO и Massive MIMO в системах
беспроводной связи для разных стандартов и конфигураций ........... 18
1.3. Структура и математическое описание системы Massive MIMO...... 23
1.3.1. Алгоритм ML ......................................................................................... 26
1.3.2. Декоррелятор ......................................................................................... 27
1.3.3. Алгоритм MMSE.................................................................................... 28
1.3.4. Алгоритм K-best..................................................................................... 29
1.4. Анализ помехоустойчивости известных алгоритмов демодуляции.. 31
1.5. Выводы к разделу 1................................................................................. 41
2. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИТЕРАЦИОННЫЕ ДЕМОДУЛЯТОРЫ ДЛЯ СИСТЕМ
MIMO С БОЛЬШИМ ЧИСЛОМ АНТЕНН ................................................... 43
2.1. Предлагаемый нелинейный итерационный демодулятор типа
Чебышева. ................................................................................................ 45
2.1.1. Нелинейный итерационный алгоритм типа Чебышева с точными
собственными значениями матрицы канала....................................... 45
2.1.2. Нелинейный итерационный алгоритм типа Чебышева с оценками
собственных значений матрицы канала.............................................. 49
3
2.2. Исследование помехоустойчивости предлагаемых итерационных
алгоритмов демодуляции для различных видов модуляции.............. 50
2.3. Сходимость алгоритмов типа Чебышева.............................................. 54
2.4. Выводы к раздулу 2 ................................................................................ 58
3. НЕЛИНЕЙНЫЕ МЕТОДЫ ДЕМОДУЛЯЦИИ С НЕГАУССОВСКОЙ
АППРОКСИМАЦИЕЙ АПРИОРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ..................... 60
3.1. Постановка задачи и модель системы................................................... 60
3.2. Получение MMSE и MAP оценок при гауссовской аппроксимации 62
3.3. Синтез нелинейных методов демодуляции.......................................... 67
3.3.1. Применение негауссовской аппроксимации для получения оценок 67
3.3.2. Нелинейное МСКО оценивание с применением метода МонтеКарло…................................................................................................... 73
3.3.3. Применение итерационных методов при нелинейной демодуляции80
3.4. Сравнение характеристик помехоустойчивости алгоритмов
демодуляции с нелинейным оцениванием символов.......................... 84
3.5. Выводы к разделу 3............................................................................... 100
4. АНАЛИЗ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЛОЖНОСТИ И ПРАКТИЧЕСКОЙ
РЕАЛИЗУЕМОСТИ АЛГОРИТМОВ ДЕМОДУЛЯЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ
MASSIVE MIMO............................................................................................ 102
4.1. Вычислительная сложность алгоритмов демодуляции .................... 102
4.2. Вычислительная сложность известных алгоритмов демодуляции.. 104
4.2.1. Вычислительная сложность алгоритма максимального правдоподобия
(ML)....................................................................................................... 104
4.2.2. Вычислительная сложность алгоритма ZF ....................................... 110
4.2.3. Вычислительная сложность алгоритма MMSE................................ 114
4
4.2.4. Вычислительная сложность линейного итерационного алгоритма типа
Чебышева.............................................................................................. 115
4.2.5. Вычислительная сложность алгоритма K-best ................................. 119
4.3. Анализ вычислительной сложности разработанных итерационных
алгоритмов демодуляции для систем Massive MIMO....................... 120
4.3.1. Нелинейный итерационный демодулятор типа Чебышева............. 120
4.3.2. Вычислительная сложность алгоритма на основе метода Ньютона122
4.3.3. Вычислительная сложность алгоритма модифицированного метода
Ньютона ................................................................................................ 127
4.3.4. Оценка возможности практической реализации разработанного
нелинейного алгоритма в системах беспроводной связи................ 130
4.4. Выводы к разделу 4............................................................................... 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 140
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ...................... 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 144
Приложение 1. Акты о внедрении и использовании результатов
диссертационной работы .................................................................... 161
