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世界热文:MIMO ZF SIC 迫零逐次消除

2023-05-21 08:52:37 来源:哔哩哔哩

(录制的视频在:https://www.bilibili.com/video/BV1wo4y1V7nA/)


(资料图片仅供参考)

这篇文章主要来讨论 基于MIMO Zero Forcing 算法的逐次消除算法 SIC(Successive Interference Cancellation),即 MIMO ZF SIC 检测。在前面的一些文章中,我们讨论了 Zero Forcing 算法的细节以及其背后的基本思想,在阅读本文之前需要了解基本的 MIMO ZF 检测算法。

MIMO ZF 算法,是例如如下的公式,同时把所有的发送数据都估计(检测)出来:

其中, H 是信道系数矩阵,维度是  的, Y 是接收到的数据,是一个列向量,维度是 , 是对发送数据向量 X 的估计(检测),维度是 的。

而逐次消除算法 SIC,是按照某种顺序,逐个估计,估计出来的数据后,再把这个发送的数据,通过信道系数的作用后,从接收的数据 Y 中减除掉,然后再估计剩余的发送数据中的某个。我们以一个 4 根发射天线 4 根接收天线的情况为例子,即 。

步骤一:我们利用公式  (1) ,首先估计出 ,即向量  的第四行。从计算的角度,可以用公式 (1) 估计出 4 个发送数据,然后取出来 ,这样计算量稍大,矩阵乘法相关的知识,我们可以再求完矩阵的逆之后,只用第四行与  相乘:

令  ,则取 A 的第 k 行,记为 ,注意,这个是一个行向量,含有  个元素,则  的估计值就是:

在这个例子中:

步骤二:从 Y 中减除掉已经估计出来的 $$x_4$$ 产生的影响

其中  是  H 的第四列,可以理解为第 4 根天线上发送的数据 ,发往 4 根接收天线上的比例系数,或者说增益系数。

步骤三:因为第四根发射天线上的数据已经被估计出来并从 Y 中减除了,那么,信道系数矩阵中第四根发射天线的系数就都不需要了,即:

则  就是 4 行 3 列的矩阵。

步骤四:用新生成的  和 , 重复步骤一来估计  。

下图是 8x8 的 ZF 与 ZF SIC 的误比特率的对比图:

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