多用户大规模LDPC-SM-MIMO联合分层消息传递检测

作者：邹鑫; 张顺外^*

来源：计算机科学, 2023, 50(11): 327-332.

• 分层消息传递检测
• 空间调制
• 大规模MIMO
• LDPC码
• 置信度传播

对于多用户大规模空间调制多输入多输出(Spatial Modulation Multiple Input Multiple Output, SM-MIMO)系统，消息传递检测(Message Passing Detection, MPD)是常用的检测算法，但其复杂度较高。针对该问题，引入基于分层消息传递机制的分层MPD(Layered MPD,LMPD)算法以加快算法收敛速度，降低算法复杂度。进一步，将低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check, LDPC)与SM-MIMO系统相结合，提出联合LMPD-BP(Joint LMPD Belief Propagation, JLMPD-BP)算法，LMPD算法可利用BP算法反馈的概率信息，提升系统检测性能。理论分析与仿真结果表明：与传统MPD算法相比，LMPD算法在不损失误码率性能的前提下可加快算法收敛速度，当信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)为4 dB时，MPD算法需3次迭代才能达到收敛，而LMPD算法仅需2次迭代即可收敛；同时，通过与LDPC码结合，JLMPD-BP算法极大地降低了系统误码率，如在迭代次数为(2,2,2)、SNR=2 dB时，与迭代次数为(4,4,0)的LMPD-BP算法相比，JLMPD-BP算法的误码率由10-2降至5×10-3。

• 单位
  通信与信息工程学院; 南京邮电大学