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·· 通信学报 第28卷
第9期 刘谦雷等：用于MIMO信号检测的降低复杂度V-BLAST算法 ··

第28卷第9期 通信学报 Vol.28No.9
2007年9月 JournalonCommunications September2007

用于MIMO信号检测的降低复杂度V-BLAST算法
刘谦雷，杨绿溪，许道峰
(东南大学无线电工程系,江苏南京210096)
摘要：用于多输入多输出(MIMO)通信系统信号检测的V-BLAST算法其预处理具有较高的运算复杂度。对此作出改进，提出了一种降低复杂度V-BLAST算法。该算法在V-BLAST每一步的检测中不仅选取信噪比/信干噪比最大的一路信号、而且同时选取信噪比/信干噪比足够大的各路信号一起进行检测。仿真结果显示，该降低复杂度V-BLAST算法在取得与常规V-BLAST检测十分接近的误码性能的同时，达到了显著低于后者的预处理复杂度。
关键词：信号检测；V-BLAST算法；运算复杂度
中图分类号：TN911.5文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)09-0040-06
Reduced-complexityV-BLASTalgorithmforMIMOsignaldetection
LIUQian-lei,YANGLv-xi,XUDao-feng
(Dept.ofRadioEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
Abstract:V-BLASTalgorithmforthesignaldetectionofmultiple-inputmultiple-output(MIMO)communicationsystemshasahighcomplexityinitspre-processing.Areduced-complexityV-BLASTalgorithmwasproposedtoimproveit.Thisalgorithmdetectsnotonlythelayerwiththemaximumsignal-to-noiseratio(SNR)/signal-to-interference-and-noiseratio(SINR)butalsotheoneswithsufficientlylargeSNRs/SINRsineachstageoftheV-BLASTalgorithm.SimulationresultsshowthatwhileobtainingaverycloseperformancetotheconventionalV-BLASTdetection,theproposedreduced-complexityV-BLASTalgorithmachievesasignificantlylowerpre-processingcomplexity.
Keywords:signaldetection;V-BLASTalgorithm;computationalcomplexity

1引言
在发射端和接收端均采用多根天线的多输入多输出(MIMO)通信系统[1]因其可以取得很高的频带利用率，成为未来第四代移动通信中极具发展前景的技术。对MIMO系统的信号检测可采用球形解码[2]、V-BLAST(verticalBelllaboratorieslayeredspace-time)算法[3]、网格归约算法[4]、Turbo-BLAST[5]等方法。其中，V-BLAST算法因其能够取得误码性能和运算复杂度之间较好的折中，已成为MIMO信号检测的常用方法。V-BLAST本质上是一种空间决策反馈检测算法，该算法的预处理涉及到M(M为发射天线数)次求取矩阵Moore-Penrose广义逆的运算，具有较高的运算复杂度。当MIMO系统采用的数据帧较短时，该预处理复杂度会很大程度地加大整个V-BLAST检测的运算复杂度。
收稿日期：2006-03-17；修回日期：2007-07-21
基金项目：国家自然科学基金资助项目(60672093,60496310)；江苏省自然科学基金资助项目(BK2005061)FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60672093,60496310);TheNaturalScienceFoundationofJiangsuProvince(BK2005061)
为了降低V-BLAST检测的预处理复杂度，人们提出了一类基于信道矩阵QR分解的决策反馈检测算法。Hassibi等[6]基于信道矩阵的QR分解，提出了一种称之为“平方根算法”的MIMO信号检测算法，该算法能够以较低的运算复杂度达到与V-BLAST