[發明專利]廣義空間調制通信系統中發射端的活躍天線組的選擇方法

有效

• 申請號: 201711486255.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108199756B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 王勁濤;孫躍;潘長勇;宋健
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L25/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種廣義空間調制通信系統中發射端的活躍天線組的選擇方法，包括：在廣義空間調制通信系統中的接收端進行信道估計，并通過反饋信道將估計出的信道狀態信息發送到發射端；發射端接收所述信道狀態信息，并利用平方極大極小歐式距準則處理所述信道狀態信息，確定發射端的各個活躍天線組對應的最小平方歐式距；發射端比較各個活躍天線組對應的最小平方歐式距，將值最大的最小平方歐式距對應的活躍天線組選擇為廣義空間調制通信系統的活躍天線組。該方法能夠提高廣義空間調制通信系統中信號傳輸的效率，在極大極小歐式距準則下能夠取得最好的誤符號率性能，同時相比現有的窮舉算法降低了一半以上的計算復雜度，提升了系統性能。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于廣義空間調制通信系統中發射端的活躍天線組的選擇方法。

背景技術

空間調制(SM)技術作為一種MIMO技術，在同一時刻只有一根發射天線發射星座映射點，其具有傳統的多輸入多輸出技術所不具備的優勢，包括具有極高的能量效率(EE)與較高的頻譜效率(SE)、接收機設計復雜度低、發射機設計簡單等，這些優勢也讓其成為第五代移動通信(5G)中的熱點備選技術之一。

作為SM技術的一種擴展技術，廣義空間調制(GenSM)技術被提出用來提升傳統SM技術的頻譜效率。在GenSM技術中，在每一時隙有超過一個發射天線活躍來傳輸符號，因此在空間域活躍天線組可以用來傳遞更多信息。然而，作為一個組合數，GenSM系統中的活躍天線對的數目通常不是2的整數次冪，因此需要在發射端引入活躍天線組選擇技術。然而，傳統的活躍天線組選擇技術都存在一定的問題，只針對復雜度或誤符號率的單一指標，比如基于信道狀態分布的活躍天線組選擇技術，復雜度低但是誤符號率性能提升有限；而窮舉算法雖然能獲得在極大極小歐式距準則下最優的誤符號率性能，但其計算復雜度非常高。

發明內容

本發明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出的廣義空間調制通信系統中發射端的活躍天線組的選擇方法，能夠提高廣義空間調制通信系統中信號傳輸的效率，在極大極小歐式距準則下能夠取得最好的誤符號率性能，同時相比現有的窮舉算法降低了一半以上的計算復雜度，提升了系統性能。

為了實現上述目的，本發明第一方面實施例的廣義空間調制通信系統中發射端的活躍天線組的選擇方法，包括：

在廣義空間調制通信系統中的接收端進行信道估計，并通過反饋信道將估計出的信道狀態信息發送到發射端；

發射端接收所述信道狀態信息，并利用平方極大極小歐式距準則處理所述信道狀態信息，確定發射端的各個活躍天線組對應的最小平方歐式距；

發射端比較各個活躍天線組對應的最小平方歐式距，將值最大的最小平方歐式距對應的活躍天線組選擇為廣義空間調制通信系統的活躍天線組。

如上所述的方法，所述平方極大極小歐式距準則為：

其中，Ξ＝{Ψ₁,Ψ₂,…}為所有活躍天線組的組合的發射符號集合，為第n個活躍天線組的組合中的所有發射符號集合，n為正整數；H為信道矩陣，d²為活躍天線組對應的最小平方歐式距。

如上所述的方法，所述利用平方極大極小歐式距準則處理所述信道狀態信息，得到發射端的各個活躍天線組對應的最小平方歐式距，包括：

針對第n個活躍天線組，建立Ψ_n-1棵樹，其中，Ψ_n為活躍天線組的個數，每棵樹都有N_r層；

對第i顆樹，確定第一距離為：以及確定第二距離為：其中，H^(k)為信道矩陣H的第k層，為的第k個元素，為的第k個元素，放在樹的第k層，從左往右數第j個子節點；