无线通信中盲检测及调制星座优化方法、存储介质技术

本发明专利技术公开了通信技术领域中的大规模SIMO（Single‑Input‑Multiple‑Output）无线通信系统中，最大似然检测方法以及发射调制星座优化设计方法，具体为无线通信中盲检测及调制星座优化方法、存储介质。在瑞利衰落信道中，首先推导出最大似然检测的最佳判决门限和相应闭合形式的平均误符号率表达式。然后推导出平均误符号率的上限表达式和下限表达式，当接收天线大规模情况下，用平均误符号率的上限和下限来定量表征平均误符号率的衰减速度。最后，最大化编码增益得到最佳调制星座。本发明专利技术对收发信号进行最佳检测和调制星座优化设计，相比于传统星座设计方法，可明显提高系统性能，同时具有较低的系统开销，从而提升了此方法在实际应用中的可行性。

【技术实现步骤摘要】
无线通信中盲检测及调制星座优化方法、存储介质
本专利技术涉及通信
的快速非相干最大似然检测设计方法以及发射调制星座优化设计方法，具体是最大化非相干大规模SIMO系统的接收分集增益和编码增益。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展，大规模MIMO技术通过空间复用，可以更大提升系统容量和可靠性，并且还能消除不相关噪声和小尺度衰落的影响。特别是对于大规模SIMO系统，通过使用中心极限定理和大数定律，分析了基于能量的非相干检测方案和星座设计。当天线的数量达到大规模时，传统的大多数星座设计方案在很大程度上都依赖于渐近信道的正交性。然而，由于接收端天线的数量有限，信道的正交性并未被严格满足，从而导致星座设计存在缺陷。在本专利技术中，通信系统是1个发射天线和N个接收天线的非相干平坦瑞利衰落无线通信系统，假定信道信息在每个时隙中快速变化，并且在发射端或接收端都无法使用信道信息，并从检测理论的角度来分析非相干系统的星座设计。基于此，一种大规模SIMO无线通信系统中快速非相干最大似然检测方法以及发射调制星座优化设计方法，可以较低的系统开销进行实施，同时可明显提升系统性能。专利技术内容(一)要解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无线通信中盲检测及调制星座优化方法，其特征在于包括以下步骤：S1：发射端发射非负脉冲幅度调制信号后，接收端无需瞬时信道信息，对接收信号使用最大似然准则进行检测，得到任意调制阶数的接收信号的最佳判决门限；S2：通过最佳判决门限得到闭合形式的平均误符号率Pe，进一步获取平均无符号率的上限和下限；S3：在接收天线数大规模情况下和平均功率约束的条件下，最大化平均误符号率pe组成中的编码增益，使用最大化接收信号间最小比例的优化准则，得到优化调制星座；所述编码增益为：

【技术特征摘要】
1.无线通信中盲检测及调制星座优化方法，其特征在于包括以下步骤：S1：发射端发射非负脉冲幅度调制信号后，接收端无需瞬时信道信息，对接收信号使用最大似然准则进行检测，得到任意调制阶数的接收信号的最佳判决门限；S2：通过最佳判决门限得到闭合形式的平均误符号率Pe，进一步获取平均无符号率的上限和下限；S3：在接收天线数大规模情况下和平均功率约束的条件下，最大化平均误符号率pe组成中的编码增益，使用最大化接收信号间最小比例的优化准则，得到优化调制星座；所述编码增益为：其中，u和v均为中间函数，函数和函数r为自变量，rmin表示接收信号间最小比例。2.根据权利要求1所述的无线通信中盲检测及调制星座优化方法，其特征在于：发射天线数为1，接收天线数为N的SIMO无线通信系统模型为：y＝Hs+n；其中，y为N×1维的接收信号矩阵；H为N×1维的信道矩阵，其各个子信道独立同分布，服从瑞利分布；同时，信道在每个时隙发生变化；n为N×1维的噪声矩阵，且噪声矩阵中每个元素相互独立，服从均值为0、方差为σ2的高斯分布；s为发射信号，发射端发送L阶非负脉冲幅度调制信号，s属于调制星座集合i＝1,2,…,L，其中元素Ei非负并按由小到大的顺序排列，并且调制星座中每个元素Ei的发送概率相同，同时满足平均功率约束：Es表示平均功率。3.根据权利要求2所述的无线通信中盲检测及调制星座优化方法，其特征在于，S1中：接收信号y关于发射信号为s的条件概率密度函数为：接收端无需瞬时信道信息，使用最大似然准则对接收信号进行检测，得：其中，表示接收星座，即i＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高向川，张建康，靳进，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41