Prior Maximum Likelihood Detection Verifier Design in MIMO Receivers

This paper proposes a prior maximum likelihood (ML) detection verifier which has an ability to verify if the zero forcing (ZF) detection results are identical to the ML detection results. Since more than 90% of ZF detection results are identical to ML detection results, the proposed verifier makes it possible to omit the computationally complex ML detection in 90% cases of MIMO signal detections. The proposed verifier is designed by using the diversity gain obtained from converting MIMO signal into single input multiple output (SIMO) signals. In the proposed method, single input multiple output (SIMO) signals for each transmit antenna are separated from MIMO signals after the MIMO signals are detected by ZF method. Computer simulations show that the true alarm probability of the proposed verifier is more than 80% and the false alarm probability is less than $10^{-4}$.

MIMO 수신기에서 사전 Maximum Likelihood 검파 검증기 설계

본 논문에서는 multiple input multiple output (MIMO) 시스템에서 Zero Forcing (ZF) 검파 결과가 Maximum Likelihood (ML) 검파 결과와 일치하는지 여부를 사전에 검증할 수 있는 사전 검증기를 제안하였다. MIMO 수신기에서 ZF 검파 결과는 신호 대 잡음 환경이 양호한 경우 약 90% 이상이 ML 검파 결과와 일치하기 때문에 제안된 검증기를 사용하여 MIMO 신호를 검파하면 10% 정도만 계산량이 복잡한 ML 검파 방식을 사용하고 나머지는 간단히 ZF 검파만 수행하면 된다. 제안된 검증기는 ZP 검파 결과를 이용하여 MIMO 신호를 single input multiple output (SIMO) 신호로 변환한 후 검파를 수행하면 안테나 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 잡음 분산이 줄어드는 효과를 이용하여 설계되었다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 사전 검증기는 신호 대 잡음이 양호한 경우 80% 이상의 정확한 true 판정 확률을 얻었으며 이때 false 판정 확률은 $10^{-4}$ 정도를 보였다.