一种基于SM系统的接收端天线选择方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于SM系统的接收端天线选择方法，包括步骤：(a)接收端对信道信息进行估计，得到信道矩阵H；(b)计算信道矩阵H中每个接收向量的模值；(c)选出信道向量模值最大的Nrs1根接收天线；(d)由星座点间的欧式距离，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线。本发明专利技术能够以较低的复杂度，使BER性能得到很大的提升。

A receiver antenna selection method based on SM system

The invention discloses a receiving end antenna selection method based on the SM system, including: (a) the receiver estimates the channel information and obtains the channel matrix H; (b) calculates the modulus of each receiving vector in the channel matrix H; (c) the Nrs1 root receiving antenna with the maximum channel vector modulus value is selected; (d) the Euclidean distance between the constellation points is (d). The Nrs root receiving antenna is selected from the Nrs1 root receiving antenna. The invention can greatly improve the performance of BER with low complexity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SM系统的接收端天线选择方法
本专利技术涉及一种基于SM系统的接收端天线选择方法。属于通信抗干扰
，具体的说是涉及基于空间调制(SpatialModulation，SM)的天线选择技术(AntennaSelection)。
技术介绍
MIMO(MultipleInputMultipleOutput)调制技术是一种无线环境下的高速传输技术，它在发射端和/或接收端配置更多的天线单元，并结合先进的空时编码调制方案，通过对空间自由度的充分利用，可以带来额外的分集，复用和波束成型增益。近来，SM技术作为一种新的MIMO调制方案被提出用来作为一种新的调制技术。该技术的基本原理是通过激活不同的天线，将天线索引值用于调制来传输信息比特。这种传输方案的本质是利用MIMO系统中不同信道的独立性。因为每次只有一根天线被激活，进而在发射端只需要一个射频单元且此过程能传输部分比特，所以这种方案相比传统单天线系统提高了传输速率，并降低了MIMO系统的成本和复杂度。天线选择算法是基于某种选择算法从备选天线中挑选一组较好的天线来发送数据。天线选择算法和SM结合可以极大提高系统性能。现在的一些天线选择算法都是基于发射端进行天线选择，当发射天线数目较多时，反馈量较大，这就导致其综合性能不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种基于SM系统的接收端天线选择方法。在无反馈的前提下提高系统误码率性能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于SM系统的接收端天线选择方法，包括如下步骤：(a)接收端对信道信息进行估计，得到信道矩阵H；(b)计算信道矩阵H中每个接收向量的模值；(c)选出信道向量模值最大的Nrs1根接收天线；(d)由星座点间的欧式距离，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线作为最后的接收天线集合。所述信道矩阵H表示如下：其中，信道矩阵H由Nr行和Nt列构成，Nr为接收端天线数，Nt为发射天线数，h1,…,hNr为对应的接收端天线对应的信道的接收向量。所述步骤(b)中，信道矩阵H中每个接收向量的模值表示如下：ni＝||hi||2，i＝1，2，…Nr其中，hi为信道矩阵H中每个接收向量。所述步骤(d)中，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线的选择方法如下：(d1)根据公式求Di：其中，S为所有可能的信号向量组成的集合，则s1,s2表示不同的信号向量，hi为信道矩阵H中每个接收向量，Di是第i根接收天线接收不同的发射信号星座点间的最小欧式距离；(d2)选择Di最大的Nrs根接收天线作为最后的接收天线集合。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本发通过在接收端根据接收端已知的信道信息，选择合适的接收天线集合，增大接收端星座点间的最小欧氏距离，从而降低接收端解调错误的概率，能够以较低的复杂度，在不增加反馈量的前提下，使系统的BER性能得到很大的提升。附图说明图1为传统SM系统框图。图2为SM系统编码示意图。图3为采用本专利技术的发射端天线选择方法的SM系统框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例为更好地对本专利技术进行说明，先介绍本专利技术技术方案所用到的术语和空间调制系统发射机结构。空间调制：如图1，图1是传统SM系统框图，b是需要传输的比特数据，可以被视为一个L×T的矩阵，其中L＝log2(M)+log2(Mary)是一个SM调制符号所携带的比特数量，Mary是正交幅度调制(QuadratureAmplitudeModulation,QAM)阶数。可以看出，一个SM调制符号所能携带的比特数量由QAM调制阶数和发射天线数量共同决定。SM调制准则是根据SM转化表将b转化成为一个M×T的矩阵x。在x中，一列代表一个时刻发送的数据，任意一列只有一个非零数据，意味着任意时刻只有一根天线发送数据。如图2所示，图2为SM系统编码示意图。图示为一个四根发射天线，调制符号为BPSK的例子。如图3所示，图3为采用本专利技术的发射端天线选择方法的SM系统框图，包括数字化信源、SM调制模块、信道、信道估计模块、天线选择处理模块、SM解调检测模块，与传统SM系统不同之处在于发射端天线选择，其中信道估计模块提供信道信息给天线选择处理模块，天线选择处理模块提供被选天线子集序号给SM解调检测模块。一种基于SM系统的接收端天线选择方法，包括如下步骤：(a)接收端对信道信息进行估计，得到信道矩阵H，所述信道矩阵H由Nr行和Nt列构成，其中Nr为接收端天线数，Nt为发射天线数，信道矩阵H表示如下：其中，h1,…,hNr为对应的接收端天线对应的信道的接收向量；(b)计算每个接收向量的模值，即ni＝||hi||2，i＝1，2，…Nr；(c)选出信道向量模值最大的Nrs1根接收天线(Nr>Nrs1>Nrs)；(d)由星座点间的欧式距离，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线，选择方法如下：首先，根据公式求Di：其中，S为所有可能的信号向量组成的集合，则s1,s2表示不同的信号向量；然后，选择Di最大的Nrs根接收天线作为最后的接收天线集合。发射机结构大致分为如下几步：步骤1：确定要选择的系统的参数，即确定发射天线个数Nt，接收天线个数Nr和接收天线选择数目Nrs，以及参数Nrs1(Nr>Nrs1>Nrs)，调制的阶数M。步骤2：接收机根据导频，估计信道信息，经本专利技术提出的天线选择方法，得到选择的Nrs根接收天线，并将其序号反馈给发射机。步骤3：计算出一帧的比特数量，将此帧数据分成两组，一组为天线索引比特，用于选择被激活的发射天线，一组为调制比特，用于调制到被激活的发射天线上发送出去。按照上述实施例，便可很好地实现本专利技术。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本专利技术所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本专利技术一样，故其也应当在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SM系统的接收端天线选择方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)接收端对信道信息进行估计，得到信道矩阵H；(b)计算信道矩阵H中每个接收向量的模值；(c)选出信道向量模值最大的Nrs1根接收天线；(d)由星座点间的欧式距离，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线作为最后接收天线集合。

【技术特征摘要】
1.一种基于SM系统的接收端天线选择方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)接收端对信道信息进行估计，得到信道矩阵H；(b)计算信道矩阵H中每个接收向量的模值；(c)选出信道向量模值最大的Nrs1根接收天线；(d)由星座点间的欧式距离，从Nrs1根接收天线中选出Nrs根接收天线作为最后接收天线集合。2.根据权利要求1所述的一种基于SM系统的接收端天线选择方法，其特征在于，所述信道矩阵H表示如下：其中，信道矩阵H由Nr行和Nt列构成，Nr为接收端天线数，Nt为发射天线数，h1,…,hNr为对应的接收端天线对应的信道的接收向量。3.根据权利要求2所述的一种基于SM系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗霄，
申请(专利权)人：成都英格思科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51