[發明專利]多入多出-正交時頻空系統的低復雜度信號檢測方法

在審

• 申請號: 202010837850.2
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112202479A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 高暉;程俊強;許文俊;別志松;陸月明
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/06;H04L25/03;H04L25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了多入多出?正交時頻空系統的信號檢測方法，包括：在發射端通過天線陣與波束成形技術將正交時頻空信號發射；所述發射信號通過時變多徑信道后，在接收端通過天線陣與波束成形網絡將接收信號形成多條支路；獲取每一條支路的時延?多普勒域接收信號；對所述接收信號向量化，得到時延?多普勒域向量化的系統輸入?輸出關系；基于所述時延?多普勒域向量化系統輸入?輸出關系，設計低復雜度最小均方差均衡器；對所述低復雜度最小均方差均衡器的輸出進行軟解調，并輸出相應的對數似然比信息；對每一個支路的軟解調結果進行最大比合并，計算所有支路的聯合對數似然比；根據聯合對數似然比對發射信息進行判決，并輸出判決結果。

技術領域

本發明涉及移動通信技術，特別涉及一種多入多出-正交時頻空系統的低復雜度信號檢測方法。

背景技術

高移動性場景(如高鐵、無人機、車聯網)是未來無線通信網絡(5G/B5G)的重要場景之一，在這些場景下，高動態的信道表現出雙色散性質，包括由于多徑引起的時間色散和由于多普勒拓展引起的頻率色散。正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技術是目前應用最廣泛的通信技術之一，其主要用于對抗由于時間色散所引起的符號間干擾(Inter Symbol Interference，ISI)。但是在高動態場景下，由于頻率色散所導致的子載波間正交性喪失會產生嚴重的子載波間干擾(Inter-CarrierInterference，ICI)，進而極大損害現行OFDM系統的性能。

在這種情況下，正交時頻空(Orthogonal Time Frequency Space，OTFS)調制技術便應運而生。具體來講，應用OTFS調制技術的OTFS系統首先將發送信息承載在時延-多普勒域，在發射端通過逆辛有限傅里葉變換(Inverse Symplectic Finite FourierTransform，ISFFT)，將每一個時延-多普勒域信息符號拓展至一定范圍內的整個時頻域，進而保證OTFS幀內的每一個符號都經歷一個相對穩定的信道，也即將一個雙色散的信道轉化為一個時延-多普勒域近似無頻率/時間色散的信道。在接收端，OTFS系統會通過辛有限傅里葉變換(Symplectic Finite Fourier Transform，SFFT)，將接收的時頻域的信息轉換到時延-多普勒域進而再進行均衡等操作，以對抗由于高速移動場景引起的ICI。因此，OTFS作為一種新型多載波調制技術，能夠有效對抗高動態的通信信道環境，展現出對高多普勒拓展的強魯棒性。

作為未來無線通信網絡的候選技術之一，多入多出(Multiple-input Multiple-output)-正交時頻空(MIMO-OTFS)系統有望在獲取高頻譜效率的同時又保持對高動態的魯棒性。但是這樣一種優良性質的獲取亟需低復雜度的均衡檢測方法來輔助設計切實可行的接收機。

現有的OTFS系統均衡檢測技術主要分為兩類：第一類為非線性均衡方法，其誤碼率性能較好，但是復雜度很高，因此實用性低；第二類為線性均衡，但是傳統的線性均衡技術一般都包含對信道矩陣的求逆操作，而矩陣求逆和矩陣相乘的復雜度均為O((NM)³)，其中，N為OTFS符號數，M為子載波數。很明顯，對于現實通信中較大的數據維度，特別是對于MIMO系統而言，該復雜度是難以接受的。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提出了一種多入多出-正交時頻空系統的低復雜度信號檢測方法。