一種基於移位的低複雜度mimo檢測方法

2023-04-27 11:27:16 1

一種基於移位的低複雜度mimo檢測方法
【專利摘要】本發明是一種基於移位的低複雜度MIMO檢測方法，主要用於多輸入多輸出系統的信號檢測，按照如下步驟進行：首先在檢測器接收到新的數據時，根據當前信道狀態計算發送信號的無約束解；其次，在星座圖中任意選取一個點作為參考信號點，並計算無約束解與該信號參考點的差值向量；接著，對該差值向量中的每一個元素進行向上取整和向下取整，並對取整後的元素進行組合得到多個候選星座點；最後，對所得候選星座點進行最小距離判決，輸出判決後的信號向量。本發明充分考慮了MIMO檢測中複雜度與性能難以兼顧的問題，提出了一種基於移位、取整的信號檢測方法，只需要對少量星座點進行最短距離判決，就能實現ML的接收性能，且複雜度降低明顯。
【專利說明】—種基於移位的低複雜度MIMO檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於無線通信【技術領域】，涉及MMO系統中的信號檢測設計，主要針對MMO下行鏈路的信號檢測問題。
【背景技術】
[0002]MMO技術是指使用多個發送、接收天線的技術。MMO技術可以在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，因此MIMO技術被公認為是下一代無線通信系統的關鍵技術，它能有效利用隨機衰落和空間多路徑傳播來提高傳輸速率並改善傳輸的可靠性。與此同時，MIMO還帶來了陣列增益和幹擾抑制等好處。在LTE系統中，MMO與OFDM相結合，使得兩者優勢互補，通過MMO技術改善系統的頻譜利用率，同時通過OFDM調製方式對抗信道中的頻率選擇性衰落效應。
[0003]MMO系統的接收技術通常關注提升性能和降低檢測算法複雜度。提升性能意味著使得接收算法能儘可能保留或充分發掘MMO系統自身所能提供的各種增益，系統性能可以通過不同信噪比條件下的誤符號率(或者誤比特率)進行評價。就降低複雜度而言，應考慮在實際應用中由於硬體處理能力的限制，儘可能的降低算法的複雜度，使其能被硬體支持。然而性能和複雜度通常難以兼顧，優化一方的同時往往會損失掉另一方。總體而言，當前檢測技術的相關研究大部分是獨立地關注其中某一個方面，只有少部分研究能同時考慮到性能和複雜度。
[0004]在MMO系統中，當前已有的迫零檢測算法、最小均方誤差檢測算法均無法達到最優的檢測性能(性能往往較差)，而性能最理想的最大似然檢測算法卻有過高的複雜度，隨著發送天線數的增加，檢測的複雜度會成指數增長。球解碼算法在保證最優(或者逼近最優)性能時，能在平均意義上有效地降低檢測的搜索空間，但其複雜度不固定，而且在最壞情況下的搜索空間等於ML檢測的搜索空間，因此目前球解碼技術尚無法達到硬體實現的要求。對於複雜度不固定、沒有明確的瞬時複雜度上界的算法，如果將這類算法運用在複雜度受限的環境中，可能會在某些檢測中出現提前結束運行的情況(受複雜度制約而導致)，這種情況將損失系統的檢測性能，並且該損失通常無法定量。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有技術的不足，提供一種基於移位的低複雜度MIMO檢測方法，使得在不損失系統最優性能的前提條件下降低檢測算法的複雜度。本發明採用的技術方案是一種基於移位的低複雜度MIMO信號檢測方法，以實際的16QAM調製、收發天線為2X2的復MIMO系統為例，該方法包括以下步驟:
[0006]I)把該復系統表示為等價的實系統。令y#與&分別表示第j個接收天線上接收信號的實部和虛部，即yjR = Re {yj}、Yji = Im{yj}。類似的,發射端第i根發射天線上的輸入信號表示為:xiK = Re{xJ、xn = Im{xj。對2X2MM0信道而言，接收信號可以按照上述方法表示為它的實部和虛部，具體表達式如下所示:
【權利要求】
1.一種基於移位的低複雜度MIMO檢測方法，其特徵在於:該檢測方法按以下步驟進行(以16QAM調製、2X2MM0系統為例): 1)把該復系統表示為等價的實系統。令y#與分別表示第j個接收天線上接收信號的實部和虛部，即yjR = Re {yj}、Yji = Im{y」}。類似的,發射端第i根發射天線上的輸入信號表示為:xiK = Re{Xi}、XiI = ImIxJ。對2X2MM0信道而言，接收信號可以按照上述方法表示為它的實部和虛部，具體表達式如下所示:
2.根據權利I所述的基於移位的低複雜度MIMO檢測算法，其特徵在於:傳輸多層數據流時，需對當前信道條件數進行判斷，根據信道狀態信息確定傳輸流的數量，對流的數量進行動態的調整。
【文檔編號】H04L1/06GK103647624SQ201310632087
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】張華
申請人:無錫微斯騰信息技術有限公司