[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

本發明公開了基于子載波樹搜索的MIMO?OFDM?IM檢測方法，通過對接收信號的轉化，將檢測問題轉化為樹搜索問題，然后利用K?best檢測算法逐層逐子載波進行搜索；在每一層中，根據一定的子載波次序計算路徑度量值，并根據路徑度量值與門限的比較選擇保留的節點和拋棄的節點；當搜索到第一層最后一個子載波時，最小路徑度量值對應路徑上的符號即是基于子載波K?best檢測方法的檢測結果；基于門限的子載波K?best檢測的方法對接收信號進行搜索，一方面降低系統檢測的復雜度，另一方面達到與最優檢測相近的性能。

技術領域

本發明涉及無線通信技術的研究領域，特別涉及基于子載波樹搜索的MIMO-OFDM-IM檢測方法。

背景技術

為了提升系統的容量和性能，利用天線復用增益和分集增益的MIMO技術被提出并作為第四代移動通信系統的關鍵技術之一。但傳統MIMO技術的復用增益依賴于發射天線和接收天線的正交性，因此一種新的不要求發射天線和接收天線正交性的多天線技術——空域索引調制被提出。在空域索引調制中，信息不僅通過星座符號進行傳輸，而且還通過激活的天線序號進行傳輸。這樣相比于傳統的MIMO，空域索引調制避免了天線間的干擾，降低了接收端檢測器的復雜度。因此空域索引調制成為下一代移動通信中極具競爭力的MIMO技術。

受空域索引調制思想的啟發，索引調制被應用到頻域中提出了OFDM-IM系統。OFDM-IM系統是一種靈活的子載波系統，它通過索引調制激活一部分子載波發送星座數據，剩余子載波靜默。由于OFDM-IM中存在大量的靜默子載波，這使得活躍子載波分布具有稀疏性，從而可以有效地抵抗頻率偏移。同時靜默子載波不需要發送能量，系統的能量效率得以提升。由于索引調制的引入，OFDM-IM可以靈活地進行子載波的配置，能夠在系統性能和頻譜效率之間按需調節。

基于MIMO技術和OFDM-IM技術的優勢，可將二者結合得到MIMO-OFDM-IM系統。在此系統中，發送端天線單獨發送OFDM-IM數據幀，接收端天線通過對OFDM-IM的子載波組檢測進行解調。相比于傳統的MIMO-OFDM系統，MIMO-OFDM-IM系統具有更優異的性能，能實現更高的能量效率，而且可以通過改變活躍子載波的個數實現頻譜效率和系統性能的折中。但是由于MIMO-OFDM-IM中的子載波組中的子載波的相關性，子載波組中星座符號和活躍子載波位置的檢測成為一個挑戰性的難題。雖然最大似然(Maximum Likelihood,ML)檢測器達到了最優性能，但是其復雜度過高，隨活躍子載波個數和天線數成指數增長，不利于實際的實現。基于最小均方誤差(Minimum Mean Square Error，MMSE)的檢測器和順序連續干擾抵消(Ordered Successive Interference Cancellation，OSIC)檢測器雖然降低了復雜度，但是以犧牲系統性能為代價的，其性能較ML檢測器還有很大的差距。如何設計出低復雜度近似最優ML檢測性能的檢測器，仍是MIMO-OFDM-IM中的具有挑戰性的難題。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供基于子載波樹搜索的MIMO-OFDM-IM檢測方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

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塊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；