基于Turbo 码的MIMO-OFDM检测系统的研究与设计

如果给MMSE检测器似然比输出值设置一个门限，当超过这个门限时，系统就可以利用这些符号的硬判决去实现信道估计。

检测器输出的信息经过解交织以后送往译码器，Log-MAP算法能够计算每一个信息比特的精确的后验概率。

若对于检测器迭代软输出为：

3 检测系统的性能分析

通过仿真结果，来检测基于Turbo码的检测系统与原分层空时码检测系统在无线通信传输过程中的性能。仿真过程中先不采用信道编码技术，考虑不同的信道传输环境中，基于Turbo 码的检测系统与MIMO-OFM系统在不同的迭代次数和采用不同的天线系统下性能的差异。由于分层空时编码多应用于准静态传输，因此这里只对准静态信道下的分层空时编码进行仿真，仿真结果如图3所示，横坐标为发射天线和接收天线的数目，纵坐标为误比特率。

从图3中可以发现，基于Turbo码的检测系统在二次迭代的情况下要优于V-BLAST系统。并且随着天线数目的增加，该系统性能也越来越好。而且随着迭代数目的增加和天线系统的增加，在快衰落信道内传输的基于Turbo码的检测系统性能可以逐渐接近AWGN信道传输性能。

接下来再从不同天线数目情况下，比较两个系统的性能。考虑不同的天线结构为MT = MR = 8 ,MT = 5而MR = 8 ,MT = 6 而MR = 8 ,MT = 8 而MR = 5 ,MT = 8 而MR = 6五种情况下，基于Turbo码的检测系统和BLAST系统误码率性能，仿真结果如图4所示。

考虑的基于Turbo码的检测系统是在10 次迭代以内的最好性能。从图4中可以看到随着天线数目的增加基于Turbo 码的检测系统和BLAST 系统性能都有所改善，但是在任何天线系统下基于Turbo码的检测系统性能总是要优于BLAST系统性能。而且根据BLAST性能，系统在误码率性能中的实际增益是在发射天线数目仅次于接收天线数目情况下体现的。因此基于Turbo码的检测系统性能也会因为天线数目的增加而性能受到抑制。比如当天线数目为MT = MR = 8 时，基于Turbo码的检测系统比BLAST 系统有2~3 dB 的增益，而在MT = 5而MR = 8 状态时，却只有0.5 dB的增益。

4 结语

本文在MIMO-OFDM系统中利用Turbo迭代译码思想，将接收机设计成为利用软信息的检测器与译码器，并且两者之间通过交织器和解交织器相连接。充分利用了迭代检测的解码方法，即降低了发射端数据流的复杂度，又简化了传统分层空时解码求伪逆的计算量。另外，在编码系统中，所有的用户信息都是同一时刻发送的，每个分量译码器的输入相互独立。即使在快衰落环境下，每条路径上的相关性都很小，这使得该系统即获得了大的分集增益，又提高了系统的译码性能。通过仿真结果证明，在不同的传输环境下，比原来的MIMO-OFDM系统，在误比特率上有了很大的改进。