低复杂度MIMO球形译码算法的研究与改进

"一种低复杂度多输入多输出球形译码算法 (2012年)，由卢炳山、刘伟、俞日军、罗汉文、王海龙撰写，发表于《上海交通大学学报》第46卷第11期，2012年11月。该论文提出了一种改进的MIMO系统接收机软输出球形译码算法，旨在降低复杂度并减少存储需求。" 正文: 多输入多输出（MIMO）通信技术是现代无线通信中的关键组成部分，它通过利用多个天线发送和接收信号来提高数据传输速率和系统可靠性。然而，随着天线数量的增加，对应的解码复杂度也会显著上升，这成为MIMO系统实现高性能解码的一个主要挑战。针对这一问题，该论文介绍了一种新的低复杂度球形译码算法，该算法是对传统Dijkstra球形译码算法的优化。 Dijkstra球形译码算法是一种广泛应用的MIMO解码策略，其基本思想是通过在码树上进行最短路径搜索来找到最有可能的码字。但这种算法的计算量和存储需求往往较大。论文提出的改进算法引入了查找表机制，这可以有效地减少重复计算，从而降低复杂度。同时，算法还采用了单树更新软值（LLR）的方法，通过更高效地处理信息更新，进一步减少了计算量。 在传统Dijkstra算法中，译码过程中的节点管理和软信息更新通常会导致较高的存储开销。新算法通过对进出栈方法的改进，减少了对内存的需求，使得系统能够在保持良好性能的同时，具有更低的资源消耗。仿真结果证实，新算法在不同调制方式下，其性能接近最大似然（ML）译码，而复杂度显著降低，这对于实现大规模MIMO系统具有重要的实用价值。 这篇论文的贡献在于提供了一个在保持MIMO系统解码性能的同时，能有效降低计算复杂度和存储需求的解决方案。这对于实际应用中的MIMO接收机设计，特别是在资源有限的移动通信设备中，有着重大的意义。通过引入查找表和优化的软值更新策略，该算法能够实现高效且节省资源的解码过程，为未来的无线通信系统设计提供了有价值的参考。