MIMO―OFDM系统信号检测中几种非线性算法的比较
本文仿真基于平坦瑞利衰落信道下的MIMO一OFDM系统，采用QPSK调制，子载波数为52，循环前缀16，且接收端对信道状态已知，涉及的线性检测器均为MMSE，PIC阶数取2。下面给出不同情况下几种检测算法的仿真曲线，并进行比较。
(1)相同收发天线数下各种算法的比较
图2是各种检测算法在发射天线、接收天线同为2时的仿真结果。图中给出系统误码率和信噪比(定义为比特能量和噪声功率的比，用Eb／N0(dB)表示)的关系。在误码率为10-3数量级比较，BLAST算法虽与ML算法仍有差距，但在非线性算法中性能最佳，较其他算法有2～6 dB信噪比提升，这是因为它采用了排序，将可靠的符号或信噪比最高的符号优先检测，在一定程度上减轻了误差传播；SIC、PIC和QR算法性能较差，原因是它们没考虑检测顺序，首次检测符号可能不为最佳，扩大了误差传播。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/158151.htm
(2)发射天线为2，接收天线变化时BLAST算法性能比较
图3是发射天线为2，不同接收天线个数时的仿真曲线。从结果看，通过增加接收天线能显著改善接收机误码特性，在误码率为10一3数量级上，接收天线从2根增加到3根，可获得10 dB左右增益；增加到4根可获得13 dB左右增益。这是因为当收发天线数目相等时，BLAST算法第一层检测数据流只能获得1阶的分集增益，而当接收天线比发射天线多l时，第一层检测数据流可获得2阶分集增益，因此性能提升明显。
(3)接收天线为4，发射天线变化时BLAST算法性能比较
图4是接收天线为4，发射天线不同时的性能仿真曲线。随着发射天线数的减少，数据吞吐量减小，但误码率降低。从这点看出，空间复用增益和分集增益是相互矛盾的，因此在设计MIMO系统时可根据实际情况选择天线数，在两种增益间进行权衡。
(4)不同天线组合下，部分算法的比较分析
图5比较了不同天线组合下BLAST，PIC，QR算法的性能。仿真表明，虽然在相同收发天线数目下BLAST算法优于PIC，PIC算法优于QR，但当发射天线变化时，结果也会改变。如图，接收天线同为4，发射天线为3时的PIC算法性能好于发射天线为4时的BLAST算法，发射天线为2时的QR算法好于上述两种。这是以增加接收机的硬件代价和牺牲数据吞吐量为代价的。
5 结 语
本文通过仿真，比较了MIMO一OFDM系统中几种非线性检测算法的性能。结果表明，相同条件下，BLAST算法性能最佳，较其他三种算法有2～6 dB增益，SIC与PIC次之，QR性能最差。这是因为SIC，PIC，QR算法不能从检测排序中获得增益。结果还表明，增加接收天线数可获得更多分集增益，提高无线链路可靠性，而发射天线的增加可提高数据吞吐量，使系统获得更多复用增益，因此在设计MIMO一OFDM系统时，应同时考虑两种增益，在两者间进行权衡。
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