[發(fā)明專利]在移動環(huán)境下高階調(diào)制MIMO系統(tǒng)的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010289232.5
• 申請日: 2010-09-24
• 公開（公告）號: CN101958875A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任光亮;段昕利;楊麗花;張會寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L27/36
• 分類號: H04L27/36;H04B7/06;H04B17/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種在移動環(huán)境下高階調(diào)制MIMO系統(tǒng)的檢測方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)接收天線接收的數(shù)據(jù)及信道值，構(gòu)建檢測的發(fā)射天線數(shù)據(jù)公式：

s^=[s^t1,s^t2,s^t3,L,s^tNT]=argminsti∈q4q-QAM(1≤i≤NT)Σi=NT1||yi′-ri,isti-Σj=i+1NTri,jstj||2≤C---1)]]>

式中，代表最終確定的發(fā)射向量，為最終檢測確定的第i層對應(yīng)的發(fā)射數(shù)據(jù)，1≤i≤N_T，N_T代表發(fā)射天線數(shù)，??y′＝Q^Hy，H代表共軛轉(zhuǎn)置，y為接收向量，y′_i代表y′向量的第i個數(shù)據(jù)，H_Ch＝QR，H_Ch代表信道矩陣，Q為列正交矩陣，R為上三角矩陣，r_i，j是R的第i行和第j列的元素，s_ti代表第i根發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)，1≤i≤N_T，s_ti∈4^q-QAM，4^q-QAM代表調(diào)制方式，q代表該4^q-QAM的調(diào)制子層數(shù)，s_tj代表第j根發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)，(i+1)≤j≤N_T，C為球半徑；

(2)將4^q-QAM調(diào)制數(shù)據(jù)用各個子層調(diào)制數(shù)據(jù)的線性組合表示：

sti=Σk=1q2q-k(2/2)sik---2)]]>

其中，s_ik∈Q_QPSK代表第i層第k個調(diào)制子層數(shù)據(jù)，Q_QPSK代表QPSK調(diào)制方式所包含的星座點，代表各調(diào)制子層權(quán)重系數(shù)，q代表該4^q-QAM的調(diào)制子層數(shù)；

(3)將1)式中的s_ti用2)式代替，得到3)式，構(gòu)建檢測各層各調(diào)制子層的數(shù)據(jù)公式：

s^ik=argminsik∈QQPSK,(1≤i≤NT)||yi′-ri,iΣp=1k2q-p(22)sip-Σj=i+1NTri,jstj||≤C1≤k≤q-1---3)]]>

其中，代表第i層第k個調(diào)制子層檢測確定的數(shù)據(jù)；

(4)利用3)式逐子層確定第i層中各調(diào)制子層數(shù)據(jù)直到k＝q-1，

(5)將第i層中確定的前q-1個調(diào)制子層數(shù)據(jù)(1≤k≤q)按式2)進行線性組合，得到用于第i層最終區(qū)域范圍確定的值s_ti(q-1)：

sti(q-1)=Σk=1q-12q-k(2/2)s^ik---4)]]>

(6)利用4)式進行第i層檢測星座點范圍的確定：

當(dāng)|r_i，i|＜η₁時，在4^q-QAM調(diào)制星座圖中選取距離s_ti(q-1)最近的十六個星座點作為第i層檢測星座點范圍，并稱此范圍為擴展區(qū)域二；

當(dāng)η₁≤|r_i，i|＜η₂時，在4^q-QAM調(diào)制星座圖中選取距離s_ti(q-1)最近的九個星座點作為第i層檢測星座點范圍，并稱此范圍為擴展區(qū)域一；

當(dāng)η₂≤|r_i，i|時，在4^q-QAM調(diào)制星座圖中選取距離s_ti(q-1)最近的四個星座點作為第i層檢測星座點范圍，并稱此范圍為基本區(qū)域，

其中，η₁和η₂是用來確定不同區(qū)域劃分的兩個不同的門限值，??0≤η₁≤1，η₂＞1，其具體值根據(jù)系統(tǒng)性能要求通過信道統(tǒng)計特性確定，|·|代表取絕對值；

(7)在步驟(6)中確定的第i層檢測星座點范圍基礎(chǔ)上，按照區(qū)域中星座點與第i層接收信號距離大小進行第i層星座點的自適應(yīng)優(yōu)選，即刪除與第i層接收信號距離較大的區(qū)域中的星座點：

對于基本區(qū)域，將φ₁與|r_i，i|和η₂進行比較：當(dāng)|r_i，i|≥φ₁，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₁；當(dāng)η₂≤|r_i，i|＜φ₁，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₂；

對于擴展區(qū)域一，將φ₂與|r_i，i|，η₁和η₂進行比較：當(dāng)φ₂≤|r_i，i|＜η₂，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₃；當(dāng)η₁≤|r_i，i|＜φ₂，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₄；

對于擴展區(qū)域二，將φ₃與|r_i，i|和η₁進行比較：當(dāng)φ₃≤|r_i，i|＜η₁，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₅；當(dāng)|r_i，i|＜φ₃，優(yōu)選星座點的數(shù)目為Z₆；

其中φ₁，φ₂和φ₃是針對不同區(qū)域劃分確定優(yōu)選星座點數(shù)目的三個不同的門限值，φ₁≥η₂，η₁≤φ₂＜η₂，0≤φ₃＜η₁，其具體值和優(yōu)選星座點的數(shù)目Z₁，Z₂，Z₃，Z₄，Z₅和Z₆基于不同的η₁，η₂及性能需求直接給出；

(8)將第i層優(yōu)選后星座點構(gòu)成的集合記為L_i，將3)式中的各子層數(shù)據(jù)的線性組合項用各層數(shù)據(jù)s_ti代替，且用優(yōu)選后的星座點集合L_i，1≤i≤N_T給出s_ti的檢測范圍，按5)式得第i層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合

s‾ti={sti∈Li|Σi=NTi||yi′-ri,isti-Σj=i+1NTri,js‾tj||2≤C,s‾tj∈Lj}---5)]]>

式中，為確定的第i層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合，L_i為第i層優(yōu)選后的星座點集合，為確定的第j層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)范圍，L_j為第j層優(yōu)選后的星座點集合，令i＝i-1，重復(fù)步驟(4)-(8)，直到確定出所有層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合。

(9)利用步驟(8)中確定的各層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合1≤i≤N_T給出s_ti的取值范圍，找出與y′距離最近的各層候選星座點組合作為最終檢測的各層發(fā)射數(shù)據(jù)：

s^=[s^t1,s^t2,s^t3L,s^tNT]=argminsti∈s‾ti(1≤i≤NT)Σi=NT1||yi′-ri,isti-Σj=i+1NTri,jstj||2.]]>

其中，代表最終確定的發(fā)射向量，為最終檢測確定的第i層對應(yīng)的發(fā)射數(shù)據(jù)，1≤i≤N_T，N_T代表發(fā)射天線數(shù)，代表確定的第i層檢測的發(fā)射數(shù)據(jù)范圍，1≤i≤N_T?y′＝Q^Hy，H代表共軛轉(zhuǎn)置，y為接收向量，y′_i代表y′向量的第i個數(shù)據(jù)，H_Ch＝QR，H_Ch代表信道矩陣，Q為列正交矩陣，R為上三角矩陣，r_i，j是R的第i行和第j列的元素，s_ti代表第i根發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)，1≤i≤N_T為第i層檢測確定的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合，s_tj代表第j根發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)，(i+1)≤j≤N_T，為第j層檢測確定的發(fā)射數(shù)據(jù)取值集合，C為球半徑。