[發明專利]基于子載波樹搜索的MIMO-OFDM-IM檢測方法

在審

• 申請號: 201811434269.5
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109347781A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 張健;鄭晨曦;郝秀娟
• 申請（專利權）人: 廣州海格通信集團股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊;陳宏升

1.基于子載波樹搜索的MIMO-OFDM-IM檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、源比特映射；

源比特AN_t比特信息分成N_t組，每組的A比特信息對應一個發送天線；每個天線的A比特信息經過比特分流器分為G組，G組每組有p比特信息，其中A＝pG，將p比特信息映射到載波長度為N的OFDM-IM組上，其中N＝M/G，M為一個OFDM-IM符號中的子載波個數，在每個OFDM-IM組中，載波長度為N的子載波中有L個傳輸星座符號，其余的子載波為空子載波；

一方面，p₁比特信息被送入索引選擇器，用來從載波長度為N的子載波中選擇L個子載波激活，則索引選擇器傳輸的比特數為：

其中，為對下取整，為二項式系數；

另一方面，p₂比特信息被送入映射器，映射到W維的L個傳輸星座符號上，則映射器傳輸的比特數為：

p₂＝Llog₂W；

S2、OFDM調制數據發送，

經過索引調制，每個發送天線的G組數據經過組產生器得到一個OFDM-IM組符號：

其中，為第t個天線第g個OFDM-IM載波組中的第n個載波的數據，t＝1,2,...,N_t，g＝1,2,...,G，n＝1,2,...,N；

將OFDM-IM組符號送入交織器，得到交織后的OFDM-IM組符號

將交織后的OFDM-IM組符號經過IFFT操作轉化到時域，再添加CP后，被發送天線發送出去；

S3、多天線信號接收，有N_r根接收天線，每根接收天線對接收信號首先經過去CP操作和FFT轉化，將時域的數據轉化到頻域；對于第r根天線，經過FFT后轉化到頻域上的接收信號為：

其中，為接收信號向量，為從第t個發送天線到第r個接收天線的信道頻域響應，為噪聲向量，

S4、解交織信號分組：

經過與發送端交織操作相反的解交織操作得到的信號為：

其中，h_r,t為解交織后的數據，η_r為解交織后的數據；

為了檢測OFDM-IM組中活躍子載波的位置，解交織后的信號經過信號分組器，分為與發送端組數相同的G組，對于第g組，則有：

其中，為第g組發送數據所經過的信道，為第g組發送數據上的噪聲向量；

第g組中的第n個子載波接收信號為：

其中，n＝1,2,...,N；

S5、信號轉化；

對第g組的第n個子載波的信道矩陣進行QR分解：

H^g(n)＝Q^g(n)R^g(n)，

其中，Q^g(n)為正交酋矩陣，R^g(n)為上三角矩陣，

將步驟S4中第g組中的第n個子載波接收信號公式左乘(Q^g(n))^H得：

其中，z^g(n)＝(Q^g(n))^Hy^g(n)，μ^g(n)＝(Q^g(n))^Hη^g(n)；

根據索引調制，需要連續檢測N個子載波的信號，因此，檢測問題轉化為：

為了解決上述問題，定義超級符號為超級接收符號為等效信道矩陣為噪聲為

則檢測問題如下：

其中，z^g,R^g,x^g,μ^g為所有接受天線的第g組信號的組合；

S6、基于子載波的K-best樹搜索檢測，發送信號的檢測為：

其中，Ω為一個組的發送信號的所有可能實現形式，|Ω|＝2^p1W^L；

第N_t層的路徑度量值計算如下：

其中，表示第N_t層的第g個子載波組中第m個可能實現形式的路徑度量值，為第N_t層的第g個子載波組中的第m個發送符號；

第N_t層的路徑度量值計算如下：

其中，表示第N_t層的第g個子載波組的路徑度量值；

從第N_t層開始搜索，一直搜索到第一層天線，在每層天線的搜索過程中，路徑度量的計算在子載波層面進行，按次序進行，由子載波所經過的信道因子決定；

第l層天線的第n個子載波的信道因子為：

對于第l層天線的搜索，信道因子越大，表明子載波所經過的信道衰減越小，則子載波越有優先權去計算路徑度量值，而信道因子比較小的子載波延后計算路徑度量值；

根據信道因子，對第l層天線的子載波計算路徑度量值次序排序如下：

{1'_l,2'_l,...,n'_l…,N'_l}，

其中，n'_l表示第l層天線排在第n個位置的子載波序號；

在每層中，根據子載波序號順序計算路徑度量值，每次計算完路徑度量值后，與預設的門限值進行比較，保留低于門限的節點；當搜索到第一層第N'₁個子載波時，最小路徑度量值對應的路徑上的超級符號值為檢測結果。