[發明專利]一種基于廣義空間調制單個符號系統的低復雜度檢測方法

在審

• 申請號: 201710107910.3
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106877979A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 肖麗霞;周成;肖悅;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L25/03
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于通信抗干擾技術領域，具體的說是涉及用于廣義空間調制單個符號系統的低復雜度檢測方法。

背景技術

本發明涉及廣義空間調制(Generalized Spatial Modulation,GSM)技術，檢測(Detection)技術，及其相關的MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術。

MIMO調制技術是一種無線環境下的高速傳輸技術，由于發射端和接收端配置多根天線單元，信號通過發送端和接收端的多根天線進行傳送和接收，大大的改善了通信質量。同時空間自由度的充分利用，通過多天線實現多發多收，可以改善了信道容量，被視為下一代移動通信的核心技術。

GSM技術作為一種新的MIMO調制方案被提出來一種新的調制技術，是空間調制(Spatial Modulation，SM)和V-BLAST之間一種折中調制方式。該技術的基本原理是通過激活不同的天線，將天線索引值調制用于傳輸信息比特。跟傳統的SM系統只有一個發送天線激活相比，GSM能夠得到一個更高的頻譜利用效率。同時，與V-BLAST結構相比，GSM系統的發送端需要較少的射頻鏈。

零填充(zero-padded，ZP)輔助廣義空間調制單個符號系統(Generalized spatial modulation single carrier，GSM-SC)常用的檢測算法為部分干擾抵消伴隨連續干擾抵消(the partial interference cancellation receiver with successive interference cancellation，PIC-R-SIC)和最大似然檢測(ML)方法，不過這兩種方法存在著復雜度過高。

發明內容

本發明針對廣義空間調制單載波(Generalized Spatial Modulation aided single carrier，GSM-SC)系統中現有的PIC-R-SIC(部分干擾抵消伴隨連續干擾抵消)檢測方法復雜度太大，提出了一種低復雜度的檢測算法，該算法具有近似ML(最大似然)檢測算法性能并且避免了復雜矩陣運算。

本發明的技術方案是：

一種基于廣義空間調制單個符號系統的低復雜度檢測方法，該檢測方法的檢測步驟包括：

假設這個數據幀的長度為K，每個數據幀的前面添加P-1長度的0，接收數據可表示為：

則第t項的接收信號由y的tN_r行組成，表示為如下公式2：

其中對應的是H矩陣前tN_r行和前tN_t列的子矩陣。

第一步：.產生所有可能的向量組x₁，根據公式2，在第一個時刻，接收信號

之后，由公式4，計算與每一個可能向量組的歐氏距離平方(square Euclidian distance，SED)度量：

其中C_GSM是所有GSM合理向量集合，并且|C_GSM|＝Q，并且l₁,l₂分別為用于選擇激活天線比特數和用于L-PSK調制數。

將這些度量按從小到大的順序排列，并取出前M個度量。前M個度量對應的向量組x₁表示為和前M個度量表示為

第二步：根據上一步估計向量由公式(2)，接收端信號計算與每個可能向量組的歐氏距離平方度量如下公式5：

其中m∈(1,M)，根據公式5，計算出所有的MQ度量：

這些度量按從小到大的順序排列，并且從MQ度量中選出最小的個度量；將個度量表示為個度量對應的向量組x₁，x₂可以寫成公式7：

第三步：重復第二步操作過程，第K次是，對應的向量組x₁x₂，…,x_k可以寫成公式8：

其中，

根據公式1，得到檢測結果為如下公式9：

對本發明的方案進行復雜度分析：

假設時的復雜度由下面公式得到：

為了比較方案，傳統的兩種檢測方法PIC-R-SIC和ML復雜度計算為：