| 講演名 | 2004/10/21 MIMOシステムにおける通信路推定及びデータ検出ZF-SAGEアルゴリズム(アダプティブアンテナ,MIMO及び無線信号処理技術,無線通信一般) 染谷 隆雄, 大槻 知明, |
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| 抄録(和) | 近年,無線通信において高速大容量伝送を実現する手段として,複数送受信アンテナを用いるMIMOシステムが注目されている'我々は,MMSE通信路推定法を用いたSAGEアルゴリズムをMIMOシステムに対して提案し,優れたBER特性を達成することを示した.MMSEでは,通信路の相関行列を導くための最大ドップラー周波数E_dと,加法的白色ガウス雑音(AWGN)の分散σ^2の情報が必要となる.また,MMSEは送信フレーム長Lのサイズの逆行列演算を必要とし,演算量のオーダはO(L^3)となり複雑である.本稿では,MIMOシステムにおいて,F_dとσ^2の情報を必要としない,Zero-Forcing(ZF)通信路推定法を用いたZF-SAGEアルゴリズムを提案する.提案法では,送信アンテナ数がNのとき,演算量のオーダはO(N^3)となり,MMSE涌信路推定法よりも演算量を低減できる.また,通信路追従を考慮したZF-Track-SAGEアルゴリズムも提案する.ZF-Track-SAGEアルゴリズムでは,送信フレームを複数のサブブロックに分割し,各サブブロックにSAGEアルゴリズムを適用する.そして,前サブブロックの通信路推定値を,次のサブブロックの初期通信路推定値として用いる.ZF通信路推定法を用いた提案ZF-Track-SAGEアルゴリズムは,低演算量でMMSE通信路推定法を用いたMMSE-Track-SAGEアルゴリズムとほぼ等しいBER特性を達成することを示す. |
| 抄録(英) | In recent years, Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems with some transmit and receive antennas have attracted much attention in radio environments. We proposed the MMSE-based SAGE algorithm for MIMO systems where the MMSE estimation is used for channel estimation. The MMSE channel estimation needs the knowledge of the maximum Doppler frequency F_d for deriving the covariance matrix of the channel and the variance σ^2 of additive white Gaussian noise (AWGN). Additionally, the computation of the MMSE channel estimation requires O(L^3) operations where L is the transmitted frame length. Thus, its computational complexity is high. In this report, we propose a ZF-based SAGE algorithm for channel estimation and data detection in MIMO systems that does not need the knowledge of F_d and σ^2. Since the computation of the proposed ZF-based SAGE algorithm requires O(N^3) operations where N is the number of transmit antennas, its computational complexity is low. In addition, we propose a ZF-based tracking SAGE algorithm for channel estimation and data detection with tracking the channel variation in MIMO systems. We show that the proposed ZF-based tracking SAGE algorithm with less computational complexity can achieve almost the same BER as that of the MMSE-based tracking SAGE algorithm. |
| キーワード(和) | MIMO / EMアルゴリズム / SAGEアルゴリズム / 通信路推定 / ZF / MMSE |
| キーワード(英) | Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) / EM algorithm / SAGE algorithm / Channel Estimation / Zero-Forcing (ZF) / Minimum Mean Square Error (MMSE) |
| 資料番号 | A・P2004-143,RCS2004-164 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP |
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| 開催期間 | 2004/10/21(から1日開催) |
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| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Antennas and Propagation (A・P) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | MIMOシステムにおける通信路推定及びデータ検出ZF-SAGEアルゴリズム(アダプティブアンテナ,MIMO及び無線信号処理技術,無線通信一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Channel Estimation and Data Detection with Tracking the Channel Variation in MIMO System using ZF-based SAGE Algorithm |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | MIMO / Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) |
| キーワード(2)（和/英） | EMアルゴリズム / EM algorithm |
| キーワード(3)（和/英） | SAGEアルゴリズム / SAGE algorithm |
| キーワード(4)（和/英） | 通信路推定 / Channel Estimation |
| キーワード(5)（和/英） | ZF / Zero-Forcing (ZF) |
| キーワード(6)（和/英） | MMSE / Minimum Mean Square Error (MMSE) |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 染谷 隆雄 / Takao SOMEYA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京理科大学大学院理工学研究科電気工学専攻 Graduate School of Science and Technology, Tokyo University of Science |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 大槻 知明 / Tomoaki OHTSUKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京理科大学理工学部電気電子情報工学科 Dept. of Electrical Engineering, Tokyo University of Science |
| 発表年月日 | 2004/10/21 |
| 資料番号 | A・P2004-143,RCS2004-164 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 395 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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