23、MIMO-OFDM系统信号检测与信道容量分析

MIMO-OFDM系统信号检测与信道容量分析

1. 信号检测基础

在信号检测中，假设估计的信道 $\hat{H}[k]$ 是正确的。在初始阶段，利用前导码（或导频）估计的协方差矩阵，只要信道不变，就可用于数据传输期间的信号检测。假设所有接收到的信号具有相同的概率分布，那么发射信号的最大似然（ML）解为：
$\hat{X}[k] = \arg \max_{X[k]} \frac{1}{\sqrt{M|\hat{Q}|}} \exp \left{ - \left( Y[k] - \hat{H}[k]X[k] \right)^H \hat{Q}^{-1} \left( Y[k] - \hat{H}[k]X[k] \right) \right}$
$= \arg \min_{X[k]} \left( Y[k] - \hat{H}[k]X[k] \right)^H \hat{Q}^{-1} \left( Y[k] - \hat{H}[k]X[k] \right)$

通过近似上述理想的ML解，可以开发出实用的小区间干扰消除技术。

2. IDMA多用户检测

IDMA（Interleave Division Multiple Access）技术在单用户情况下，接收机处的干扰被视为噪声。而在多用户接收机的IDMA技术中，通过解调干扰信号以及期望信号，并使用后验概率解码器进行迭代检测，性能得到了提升。

以下是OFDM - IDMA接收机中迭代多用户检测器的工作流程：
1. 发射端 ：编码后的信号首先通过特定于小区的交织器 $\pi_m$ 进行交织，然后通过IFFT调制到子载波上。