[發明專利]一種低復雜度的非正交多址接入系統信號檢測方法

有效

• 申請號: 201910055664.0
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109639607B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 唐加山;朱婧菁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;范青青

1.一種低復雜度的非正交多址接入系統信號檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

獲取加性高斯白噪聲信道的復信道系數矩陣、接收信號向量、發送信號向量、發送天線數和接收天線數，對所述復信道系數矩陣進行實數化處理，得到實數矩陣，所述實數矩陣的行數和列數分別是復信道系數矩陣的兩倍；

根據發送天線數、接收天線數對所述實數矩陣進行對稱的排序QR分解，得到一個正交矩陣Q和一個上三角矩陣R；

根據所述發送信號向量對所述接收信號向量進行實數化處理、檢測，得到發射信號估計值；

所述排序QR的分解方法包括如下步驟：

令Q＝H，R＝0，排列向量p＝[1，(1+C)，2，(2+C)，...，C，2C]，其中C表示實數矩陣H的列數，C的大小與發送天線數相等；

將矩陣Q中的矢量按照向量p重新排列，此時矩陣Q中相鄰兩列向量對稱，即Q_2i＝[-Q_{M+1：2M，2i-1}^T，Q_1：M，2i-1^T]^T，且Q_2i-1與Q_2i正交，其中M表示矩陣Q的列數，M的大小與接收天線數相等，(·)^T表示矩陣轉置，Q_2i表示矩陣Q的第2i列，Q_{M+1：2M，2i-1}表示取矩陣Q第2i-1列中第M+1行到2M行的元素，Q_1：M，2i-1表示取矩陣Q第2i-1列中第1行到M行的元素，Q_2i-1表示矩陣Q的第2i-1列；

計算Q中奇數列的二范數模值的平方，記為其中表示對矩陣Q的第2i-1列做轉置；i表示第一迭代計數器，N表示迭代總次數，與發送天線數相等；

計算矩陣Q和矩陣R中的元素。

2.根據權利要求1所述的一種低復雜度的非正交多址接入系統信號檢測方法，其特征在于，所述復信道系數矩陣采用公式(1)進行實數化處理：

式中：G為復信道系數矩陣；H為實數矩陣。

3.根據權利要求1所述的一種低復雜度的非正交多址接入系統信號檢測方法，其特征在于，計算矩陣Q和矩陣R中的元素過程包括：

步驟2.41：設置迭代總次數N，令第二迭代計數器j＝0；

步驟2.42：k＝argmin_{l＝j，...，N}norm_l，其中k表示二范數模值平方最小向量的坐標，l表示第三迭代計數器，norm_l表示向量norm的第l列；

步驟2.43：交換R，Q，p，norm的2j-1與2k-1項，交換R，Q，p的2j與2k項；

步驟2.44：按照式(2)計算；

其中，R_2j-1，2j-1表示矩陣R的第2j-1行第2j-1列的元素、norm_j表示向量norm的第j列、Q_2j-1表示矩陣Q的第2j-1列、R_2j，2j表示矩陣R的第2j行第2j列的元素、R_2j-1，2j表示矩陣R的第2j-1行第2j列的元素、Q_2j表示矩陣Q的第2j列、Q_{M+1：2M，2j-1}^T表示對矩陣Q第2j-1列中第M+1行到2M行的元素所組成的向量做轉置、Q_1：M，2j-1^T表示對矩陣Q第2j-1列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置；

R_2j，2j與R_2j-1，2j計算過程如下：

因為Q_2j-1與Q_2j正交，所以||Q_2j-1||與||Q_2j||相等，R_2j-1，2j-1＝||Q_2j-1||，

將Q_2j-1的標準化值映射到Q_2j上得到R_2j-1，2j，R_2j-1，2j表示為：

步驟2.45：設置迭代次數N-j，令第四迭代計數器n＝j+1；

步驟2.46：按照式(3)計算

其中R_2j，2n，R_2j，2n-1與Q_2n計算過程如下：

R_2j-1，2n-1的計算過程同R_2j，2n，Q_2n＝Q_2n-R_2j-1，2nQ_2j-1-R_2j，2nQ_2j，由以上結果得出：Q_2n與Q_2n-1對稱，Q_2n＝[-Q_{M+1：2M，2n-1}^T，Q_1：M，2n-1^T]^T；

其中，R_2j-1，2n-1表示矩陣R的第2j-1行第2n-1列的元素、表示對矩陣Q的第2j-1列做轉置、Q_2n-1表示矩陣Q的第2n-1列、R_2j-1，2n表示矩陣R的第2j-1行第2n列的元素、Q_2n表示矩陣Q的第2n列、R_2j，2n-1表示矩陣R的第2j行第2n-1列的元素、R_2j，2n表示矩陣R的第2j行第2n列的元素、norm_n表示向量norm的第n列、Q_{M+1：2M，2n-1}^T表示對矩陣Q第2n-1列中第M+1行到2M行的元素所組成的向量做轉置、Q_1：M，2n-1^T表示對矩陣Q第2n-1列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置、Q_1：M，2j^T表示對矩陣Q第2j列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置、Q_{M+1：2M，2j}^T表示對矩陣Q第2j列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置、Q_1：M，2n^T表示對矩陣Q第2n列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置、Q_{M+1：2M，2n}^T表示對矩陣Q第2n列中第1行到M行的元素所組成的向量做轉置；

步驟2.47：令n＝n+1，并返回至步驟2.45，直至迭代達到預設次數N-j；

步驟2.48：令j＝j+1，并返回至步驟2.41，直至迭代達到預設次數N為止，則得到正交矩陣Q和上三角矩陣R。