[發明專利]一種基于廣義空間調制系統的星座點分塊檢測方法

有效

• 申請號: 201710076333.6
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106877916B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 李小文;趙永寬;陳發堂;王華華;王丹;劉宇
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/08;H04L25/03
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

本發明請求保護一種基于廣義空間調制系統的星座點分塊檢測方法，該方法首先進行天線檢測，再根據檢測出來的天線組合采用最小均方誤差(MMSE)均衡以及一種新的星座點分塊檢測方法來進行符號檢測。分析和仿真結果表明，該檢測方法可以有效地縮小接收端的搜索空間，降低廣義空間調制(GSM)系統的檢測復雜度，與最大似然估計(ML)相比，降低了82％，并且能夠提供與ML相近的誤比特率(BER)性能。本發明方法能夠適用于各階調制下的GSM系統，在高階調制下優勢更加明顯，具有較好的實際應用意義。

技術領域

本發明涉及到移動通信領域廣義空間調制系統，具體涉及一種星座點分塊檢測方法。

背景技術

空間調制(Spatial Modulation，SM)是一種新型的低復雜度的多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術，與傳統的方案相比，SM技術擁有更大的吞吐量，更簡單的收發器的設計，更好的能源效率的權衡。然而SM的缺點在于吞吐量隨著發射天線數目的以2為底的對數的值的增加而增加。因此，當發射天線的數目很大時，SM-MIMO吞吐量增長有限。為了解決這個問題，基于SM技術的原理，GSM技術被提出。GSM系統在每個時隙內可以同時激活多根發射天線，從而實現更高的傳輸速率。總的來說，GSM可以看作是空間調制和復用的一個組合。相比傳統的空間調制，GSM引入任意數量天線的激活天線集合，而不是一個單一的激活天線，作為信息調制的一個額外的維度。這些額外的維度可以被利用，以實現更高的多樣性和頻譜效率。因此隨著發射天線數目的增加，GSM傳輸速率增長得更快。但也增加了低復雜度接收機的設計上的挑戰。

在接收端，GSM-MIMO的信號檢測要比傳統的SM-MIMO復雜得多，因為多根激活的發送天線的傳輸會引入嚴重的天線間干擾。GSM接收機需要解碼來自所有可能的發射天線組合的信息，因此通常需要搜索一個更大的空間。ML檢測被認為是同時估計激活的發射天線組合和調制符號的。雖然ML檢測器能夠達到最佳的系統性能，但它需要計算復雜度過大的窮舉搜索，使ML檢測器在 GSM-MIMO中是不切實際的。為GSM設計一個接近ML性能且低復雜度的信號檢測方法是一個開放性問題。傳統的檢測方案是采用天線檢測與符號檢測聯合的檢測方案，屬于窮舉搜索的范疇，具有較好的系統性能，但復雜度的增加使其不能用于實際中。因此，本發明介紹了一種分級檢測，即將天線檢測與符號檢測分開進行的檢測方案，以小部分誤碼率的提高換取復雜度的大大降低。

發明內容

本發明旨在解決以上現有技術的問題。提出了一種在近似ML檢測性能的基礎上，大大地減少了計算復雜度的基于廣義空間調制系統的星座點分塊檢測方法。本發明的技術方案如下：

一種基于廣義空間調制系統的星座點分塊檢測方法，其包括以下步驟：

在廣義空間調制系統的接收端，進行分級檢測，即將天線檢測與符號檢測分開進行；天線檢測選擇基于條件下的最大似然檢測算法的排序準則進行權重因子的排序，并選擇最大的權重因子作為天線組合的索引；符號檢測是將確定的天線組合進行MMSE最小均方誤差線性均衡，得到均衡后的符號向量，再通過對均衡后的符號向量進行星座點碼本分塊這種新的判斷準則，選擇出與均衡后符號向量對應的碼本符號向量，將均衡后的符號向量和碼本符號向量進行歐氏距離的計算，選取其中歐式距離最小的碼本符號向量作為最終的符號向量檢測結果。