[發(fā)明專利]一種低復(fù)雜度MIMO FBMC-OQAM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611196864.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106712903B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景小榮;孫瑋;鄭建宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L25/03;H04B7/0413;H04L27/38
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

本發(fā)明公開(kāi)了一種低復(fù)雜度MIMO FBMC?OQAM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法，該方法結(jié)合信道矩陣特性和列表球形譯碼算法，首先將虛實(shí)分離后的等效信道矩陣進(jìn)行QR分解，并利用所得酉矩陣列正交特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)MIMO FBMC?OQAM系統(tǒng)內(nèi)在干擾的完全消除；然后采用列表球形譯碼算法來(lái)檢測(cè)信號(hào)，其中候選解向量列表通過(guò)Grover量子搜索算法來(lái)產(chǎn)生；最后利用列表攜帶的軟信息求解似然比，來(lái)得到比特水平的輸出。本發(fā)明采用Grover量子搜索算法有效地解決了在MIMO FBMC?OQAM系統(tǒng)中高階調(diào)制復(fù)雜度過(guò)高的問(wèn)題，在一定程度上降低了計(jì)算的復(fù)雜度，并保證了良好的檢測(cè)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是多輸入多輸出(Multiple Input MultipleOutput,MIMO)濾波器組多載波-偏移正交幅度調(diào)制(Filter Bank Multicarrier Offset-QAM,FBMC-OQAM)系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種低復(fù)雜度MIMO FBMC-OQAM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在第四代移動(dòng)通信中，多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技術(shù)在提高系統(tǒng)容量方面和正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency-divisionMultiplexing,OFDM)技術(shù)在對(duì)抗多徑衰落方面的優(yōu)勢(shì)，將兩者的結(jié)合在一段時(shí)間內(nèi)引起了業(yè)界的深度關(guān)注。然而，在第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)中，OFDM由于其頻譜利用率不高，上行同步敏感等，使其在5G中的應(yīng)用受到了限制。濾波器組多載波(Filter BankMulticarrier,FBMC)技術(shù)作為5G關(guān)鍵技術(shù)的候選方案，它是用一組優(yōu)化的濾波器組代替OFDM中的矩形窗函數(shù)，從而達(dá)到降低帶外衰減的目的，另外，它的原型濾波器可以被設(shè)計(jì)成帶有很大的靈活性去匹配時(shí)間或者頻率色散信道及具有較小的旁瓣去應(yīng)對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)的多址接入或機(jī)會(huì)式頻譜接入通信，由于原型濾波器的沖擊響應(yīng)和頻率響應(yīng)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，各子載波之間不必是正交的，允許更小的頻率保護(hù)帶，因此不需要插入循環(huán)前綴。正是因?yàn)镕BMC技術(shù)的諸多良好特性，使其得到當(dāng)前學(xué)術(shù)界和業(yè)界的大量關(guān)注。

然而，同樣是由于FBMC的特性，使其在與MIMO技術(shù)的結(jié)合中受到了掣肘。比如在接收端由于系統(tǒng)內(nèi)部干擾的存在，使其不能采用傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)來(lái)直接進(jìn)行檢測(cè)，因此在對(duì)尋求新的高效方法來(lái)進(jìn)行有效檢測(cè)的研究中，學(xué)術(shù)界百花齊放。一般的處理方法是先利用迫零法(Zero Forcing,ZF)或者最小均方誤差法(Minimum Mean Square Error,MMSE)等算法來(lái)先粗略地估計(jì)并消除系統(tǒng)內(nèi)部干擾后，再進(jìn)行傳統(tǒng)的檢測(cè)，如果在應(yīng)用中對(duì)誤碼性能有一定的要求，那么很大概率地要以提高系統(tǒng)的計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)。本發(fā)明主要利用酉矩陣的特性，在消除系統(tǒng)內(nèi)部干擾后恰好構(gòu)造成一個(gè)適合直接采用列表球形譯碼算法的表達(dá)，然后構(gòu)造適合應(yīng)用Grover量子搜索算法的條件，并利用量子搜索的并行性來(lái)進(jìn)一步降低計(jì)算復(fù)雜度，最后采用列表候選向量的軟信息進(jìn)行似然比求解，以得到系統(tǒng)比特水平的估計(jì)，確保在保持良好誤碼性能的同時(shí)，提高其計(jì)算效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種低復(fù)雜度MIMO FBMC-OQAM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法，首先將虛實(shí)分離后的等效信道矩陣進(jìn)行QR分解，并利用所得酉矩陣列正交特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)MIMO FBMC-OQAM系統(tǒng)內(nèi)在干擾的完全消除；然后采用列表球形譯碼算法來(lái)檢測(cè)信號(hào)，其中候選解向量列表通過(guò)Grover量子搜索算法來(lái)產(chǎn)生；最后利用列表攜帶的軟信息求解似然比，來(lái)得到比特水平的輸出。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種低復(fù)雜度MIMO FBMC-OQAM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法，該方法具體包括以下步驟：

S1：對(duì)接收端OQAM解調(diào)后的接收信號(hào)進(jìn)行虛實(shí)分離，并將虛實(shí)分離后的等效信道矩陣QR分解，然后利用所得酉矩陣列正交的特性消除系統(tǒng)內(nèi)在干擾，進(jìn)而直接采用列表球形譯碼(List Sphere Detection,LSD)算法來(lái)檢測(cè)信號(hào)；