[發明專利]基于接收符號分塊的OTFS系統符號檢測方法

有效

• 申請號: 202110907051.2
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113660061B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 劉偉;丁亞杰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L27/26
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發明公開了一種基于接收符號分塊的OTFS系統符號檢測方法，主要解決現有技術中符號檢測復雜度較高、檢測接收符號速度較慢的問題。其實現步驟是：1、接收發射端發送的時域信號；2、對時域信號進行維格納變換得到時頻域信號；3、對時頻域信號進行辛傅里葉變換得到時延?多普勒域的接收符號；4、采用分塊檢測算法對接收符號分塊；5、獲得發送符號的估計值。本發明采用分塊檢測算法對接收符號進行分塊后再對每個獨立的接收符號塊做符號檢測，降低了OTFS系統整體符號檢測的復雜度，提高了檢測接收符號的速度。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及無線通信技術領域中的一種基于接收符號分塊的正交時頻空OTFS(Orthogonal Time Frequency Space)系統符號檢測方法。本發明可用于從OTFS系統接收信號中檢測出與發送符號相符的對應符號。

背景技術

目前，在4G、5G以及WIFI無線網絡中廣泛使用的正交頻分OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)調制技術容易受到多普勒效應的影響。OTFS在高移動性無線通信場景下相較于OFDM有著更好的性能表現。正交時頻空OTFS是一種在時延多普勒域進行調制的二維調制方案，通過一系列二維變換，將雙色散信道轉換為在時延多普勒域近似非衰落的信道。OTFS系統面臨的挑戰主要來自兩個方面：一個是如何精確的估計時延多普勒信道狀態信息(CSI)，另一個是在獲得CSI后，需要一種低復雜度和高效的算法進行接收信號檢測。接收信號檢測就是從接收信號中檢測出與發送符號相符的對應符號，如果OTFS系統的檢測算法復雜度較高則會造成整個系統檢測接收符號較慢以及導致較高的時延，不利于實際系統的實用性。

Yu Liang,Lingjun Li等人在其發表的論文“Doppler Resilient OrthogonalTime-Frequency Space(OTFS)Systems Based on Index Modulation”(IEEE 91stVehicular Technology Conference,2020)中提到了一種索引調制OTFS系統的集成MMSE-ML的檢測方法。該方法通過延遲多普勒域的索引位和星座符號一起傳達信息，然后使用MMSE檢測方法檢測星座符號和索引位，再用ML檢測方法檢測索引信息的功率。此檢測方法在高頻譜效率和高階調制信號的情況下可以顯著降低復雜度，同時也比普通OTFS系統有著更好的誤碼率性能。該方法雖然降低了索引位檢測的時間復雜度，但是，該方法仍然存在的不足之處是，由于需要先采用MMSE檢測器檢測星座符號，再用ML檢測方法檢測索引信息的功率，而MMSE檢測器的計算復雜度較高，導致OTFS通信系統中檢測接收符號速度較慢。

北京郵電大學在其申請的專利文獻“一種計算復雜度低的正交時頻空調制的均衡方法”(專利申請號201910197972.7，公布號CN109922020B)中公開了一種基于最小均方誤差的OTFS系統接收符號檢測方法。該方法利用時頻二維分解和辛傅里葉變換的性質對線性最小均方誤差并行干擾消除LMMSE-PIC(LineaMinimumMeanSquaredError based ParallelInterference Cancellation)中的逆矩陣進行一階紐曼級數近似，降低檢測接收符號的計算復雜度，使檢測計算復雜度與傳輸符號總數呈準線性關系。該專利申請存在的不足之處是，該檢測方法的復雜度與傳輸幀的尺度也就是傳輸符號總數有關，當每幀傳輸的符號數目較多時則檢測的復雜度也會遞增，因此不適用于傳輸幀符號總數較多的場景。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的不足，提供一種基于接收符號分塊的OTFS系統符號檢測方法，旨在解決OTFS通信系統中接收符號檢測復雜度較高和不適用于傳輸幀符號總數較多的場景的問題。