一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，将接收天线分为多个天线簇，各簇具有本地的分布式基带单元；选取一个分布式基带单元作为顶端节点，其余分布式基带单元作为子节点；各分布式基带单元间以星状或环状的拓扑结构相连；本发明专利技术将检测运算合理切分到顶端节点和子节点的分布式基带单元完成，以适当的降维手段使得运算和交互的数据都保持较低维度，同时优化取样函数，结合连续空间的梯度下降，马尔可夫链的随机游走以及量化纠偏，能够实现对发送信号空间的高效探索，克服现有集中式架构中数据交互开销高、计算负担重的问题，对于解决超大规模多输入多输出系统的信号检测问题具有巨大潜力。信号检测问题具有巨大潜力。信号检测问题具有巨大潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法


[0001]本专利技术涉及一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，属于无线通信


技术介绍

[0002]随着第五代移动通信系统的商用，大规模多输入多输出(Multiple
‑
Input Multiple
‑
Output，MIMO)技术充分展示了其提升频谱和功率效率的巨大潜力。为了支撑海量机器类通信超大规模连接需求和日新月异的数据业务需求，超大规模天线阵列的应用已是势在必行。然而，天线数达到成百上千量级，随之而来的大规模通信信号处理问题使得传统的集中式处理架构难以为继。特别地，针对MIMO系统接收端的信号检测，传统技术通常将所有天线的接收信号和信道数据汇聚到中心节点，以实现集中式的检测处理。面对超大规模MIMO中大幅增长的天线规模，这种集中式的检测方案将带来极高的数据互连开销和极大的计算负担，超过了现有公共无线接口标准的承受能力，同时无法适配计算资源受限的实际场景。因此，研究面向超大规模MIMO的分布式检测技术是亟需的。
[0003]作为一种先进的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将接收天线分为多个天线簇，各簇具有本地的分布式基带单元；选取一个分布式基带单元作为顶端节点，其余分布式基带单元作为子节点；各分布式基带单元间以星状或环状的拓扑结构相连；S2、判断当前信道实现与前一次信道实现是否处于同一信道相关时间内，若否，则各子节点将本地信道状态信息降维后上传至顶端节点，顶端节点利用降维的信道状态信息计算预处理算子和协方差分解矩阵；若是，则顶端节点直接使用前一次信道实现的梯度预处理算子和协方差分解矩阵；S3、顶端节点获取初始样本，样本的各个元素取自传输星座，将初始样本广播至各子节点；S4、分布式基带单元计算当前样本的本地代价函数值及其梯度，由各子节点上传至顶端节点；S5、顶端节点聚合各分布式基带单元的数据，得到当前样本的全局代价函数值及其梯度，将全局代价函数值存储在本地；执行马尔可夫链蒙特卡罗取样过程，得到更新的样本，存储在本地；S6、判断是否达到最大迭代次数，若否，则顶端节点将更新的样本向各子节点广播，跳至步骤S3继续迭代；若是，则顶端节点在迭代中存储的样本列表中选取出使全局代价函数值最小的样本，作为当前信道实现的检测结果。2.根据权利要求1所述的基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，其特征在于，所述分布式基带单元包含多条并行的马尔可夫链，按照所述步骤S3
‑
S6进行取样，维护各自的子样本列表，作为所述步骤S6获取检测结果使用的样本列表的一部分。3.根据权利要求1所述的基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，其特征在于，步骤S2所述降维的信道状态信息包括：本地的格拉姆矩阵以及全局的格拉姆矩阵其中，c＝1,2,
…
,C是天线簇序号，C是接收天线分簇数，H
c
是第c个接收天线簇的信道矩阵，(
·
)
H
是矩阵的共轭转置。4.根据权利要求1所述的基于马尔可夫链蒙特卡罗的分布式检测方法，其特征在于，所述本地代价函数是f
c
(x)，表达式为：f
c
(x)＝||y
c
‑
H
c
x||2其中，c＝1,2,
…
,C是天线簇序号，C是接收天线分簇数，x是函数自变量，||
·
||是向量范数，y
c
是第c个接收天线簇的接收信号，H
c
是第c个接收天线簇的信道矩阵；本地代价函数的梯度是g
c
，表达式为：其中，(
·
)
H
是矩阵的共轭转置，x
p...

【专利技术属性】
技术研发人员：金石，周星宇，梁乐，张静，李潇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：