[發明專利]一種基于低復雜度空時分組碼MIMO系統信號檢測方法

有效

• 申請號: 202110708781.X
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113452421B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 蔣良成;孫成楠;陳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/06;H04L1/00;H04L1/06;H04B7/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明給出了一種基于低復雜度空時分組碼MIMO系統信號檢測方法。所述方法發射端使用脈沖幅度調制，首先在發射天線數目為二時，基于最大似然譯碼器，提出一個空時分組碼矩陣的改進方法，此方法相比于傳統方法降低了接收機的復雜度；然后串行抵消，利用二階空時分組碼矩陣去構造任意階的空時分組碼矩陣。采用本發明，將星座圖搬移至非負區間后，符合任意發射信號為非負實數通信系統的要求，接收端與傳統方法一樣實現獨立譯碼，降低了發射端功耗，并且使用最大似然譯碼器，大大降低了接收機的復雜度，同時提高了系統的分集增益。

技術領域

本發明涉及一種基于低復雜度空時分組碼MIMO系統信號檢測方法，屬于空時編碼通信技術領域。

背景技術

目前關于空時分組碼的研究中，均使用滿速率發送的空時分組碼來發送信號，但是由于非正交的空時分組碼在接收端的設計方案會隨著發射端輸入點數目的增加而變得復雜，空時分組碼的設計，本質上是利用其他時隙的發射信號在接收端實現分集，隨著發射端輸入點數量增多，在其他時隙發送的符號只是第一個時隙信號的線性變換，只是為了在接收端實現獨立譯碼而發送的“冗余信號”，所以每個時隙均滿負荷發送時，不僅功耗很大，并且在接收端復雜度也會不斷提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于低復雜度空時分組碼MIMO系統信號檢測方法，所提方法首先根據現有文獻的兩輸入的通信系統中的非正交空時分組碼矩陣在接收端設計復雜度較高的問題，在降低系統復雜度的前提下，確定了兩輸入的通信系統的低復雜度的空時分組碼設計，然后將這種改進的二階空時分組碼矩陣設計應用到任意階的空時分組碼矩陣設計中，設計了一種低功耗的且低復雜度的空時分組碼矩陣。

為了解決上述問題，本發明給出一種基于低復雜度空時分組碼MIMO系統信號檢測方法，包括如下步驟：

步驟A：構建脈沖幅度調制M-PAM的調制星座圖如下：

其中M是脈沖幅度調制階數，x_i是第i個星座點，A是一個實常數，|A|＞1/2，其絕對值的大小與系統的發射功率有關，x_i的補信號為：

補信號也在此星座圖內；

步驟B：設計一個低復雜度的兩天線發射的空時分組碼矩陣，設計過程如下：

步驟B-1：確定所述系統使用的二階的空時分組碼矩陣；

通信系統使用如下空時分組碼STBC技術的矩陣W為：

其中x_i是第i個天線發射的信號，i＝1，2；

不失一般性，接收端只有一個輸出，信道矩陣為H＝[h₁，h₂]，其中h₁和h₂是信道增益，矩陣W中行位置代表時隙，列位置代表天線的位置；

步驟B-2：設計二階的低復雜度空時分組碼，其矩陣的形式有如下四種：

步驟C：設計任意階的空時分組碼矩陣；