一种MIMO系统中酉空时码的迭代检测方法技术方案

一种MIMO系统中酉空时码的迭代检测方法，属无线通信中的检测技术领域，其步骤如下：(1)非相干检测；(2)估计信道信息；(3)相干检测；(4)判断是否结束迭代。本发明专利技术方法解决了MIMO系统用于信道估计的导频开销问题和酉空时码的非相干检测性能较差的问题，提出了一种MIMO系统中酉空时码的迭代检测方法，目的在于提供MIMO系统中酉空时码的一种迭代检测方法，采用非相干检测和相干检测相结合的迭代方法，既不需要预先获知信道状态信息，从而避免了发送序列中的导频开销，又解决了酉空时码的单纯非相干检测性能较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种ＭＩＭＯ系统中酉空时码的迭代检测方法，应用于无线ＭＩＭＯ系统中，该检测方法步骤如下：　　（１）利用传统的酉空时码系统的非相干检测方法进行非相干检测：　　在第ｋ个码块持续时间，接收到的信号为　　ｘ（ｋ）＝√ρＴ／ＭΨ（ｋ）ｈ（ｋ）＋ｗ（ｋ）　　式中，ｘ（ｋ）为接收信号向量，ρ为每个接收天线上的平均信噪比，Ｔ为每个码块持续时间包含的符号周期数，Ｍ为发送天线数，Ψ（ｋ）为由酉空时码构成的发送信号矩阵，Ψ（ｋ）＝Ｉ↓［Ｎ］＊Φ（ｋ），其中Ｉ↓［Ｎ］为Ｎ×Ｎ的单位矩阵，＊表示Ｋｒｏｎｅｃｋｅｒ乘积，Φ（ｋ）为在第ｋ个码块持续时间取自星座集Ω＝｛Φ↓［ｌ］｜Φ↓［ｌ］↑［＋］Φ↓［ｌ］＝Ｉ↓［Ｍ］，ｌ＝１，…，Ｌ｝中的Ｔ×Ｍ的酉空时码矩阵，上角标“＋”表示矩阵或向量的共轭转置，ｈ（ｋ）为复值信道增益向量，ｗ（ｋ）为接收到的噪声向量；在未知信道状态信息的条件下，假定在第ｋ个码块持续时间内，｛Φ↓［ｌ］｝↓［ｌ＝１］↑［Ｌ］是等概率发送的，进行基于最大似然准则的非相干检测　　＊＊＊　（１）　　其中‖·‖↓［Ｆ］↑［２］表示求Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ范数，Ψ↓［ｌ］＊ＮＩ↓［Ｎ］＊Φ↓［ｌ］，检测结果＊（ｋ）作为本专利技术迭代方法的初始值；　　（２）利用上一步非相干检测的结果，根据最小均方误差准则估计信道信息＊（ｋ）；　　基于最小均方误差（ＭＭＳＥ）准则进行信道估计，定义第｛ｋ＋τ｝↓［τ＝－τ↓［１］］↑［τ↓［２］］个码块持续时间的信道观测值如下　　＊＊＊　（２）　　其中　　＊（ｋ＋τ）＝ｈ（ｋ＋τ）＋√Ｍ／ρＴ＊↑［＋］（ｋ＋τ）ｗ（ｋ）　（３）　　为仅包含噪声的信道观测值，而　　ｈ↓［ｅ］（ｋ＋τ）＝［＊↑［＋］（ｋ＋τ）－Ψ↑［＋］（ｋ＋τ）］Ψ（ｋ＋τ）ｈ（ｋ＋τ）　（４）　　则为估计误差分量；由仅包含噪声的观测值＊（ｋ＋τ）来求维纳滤波系数，将求得的维纳滤波系数乘以信道观测值＊（ｋ＋τ），得到信道的ＭＭＳＥ估计；定义＊↓［ｊ］（ｋ＋τ）为向量＊（ｋ＋τ）的第ｊ个元素，ｊ＝１，．．．，ＭＮ，即＊↓［ｊ］（ｋ＋τ）为第（ｋ＋τ）个码块持续时间内第ｊ个收发天线对之间的信道衰落系数；定义＊↓［ｊ］（ｋ）＝［＊↓［ｊ］（ｋ－τ↓［１］），＊↓［ｊ］（ｋ－τ↓［１］＋１），…，＊↓［ｊ］（ｋ＋τ↓［２］）］↑［Ｔ］，其中上角标“Ｔ”表示矩阵或向量的转置，则ｈ↓［ｊ］（ｋ）的基于＊↓［ｊ］（ｋ）的ＭＭＳＥ估计值为　　＊↓［ｊ］（ｋ）＝ｃ↑［＋］＊（ｋ）　（５）　　式（５）中向量ｃ为维纳滤波系数，可由如下Ｗｉｅｎｅｒ－Ｈｏｐｆ方程得到　　ｃ＝Ｒ↑［＊＊］↑［－１］ｒ↓［＊ｈ］　（６）　　式（６）中Ｒ↓［＊＊］＝Ｅ［＊↓［ｊ］（ｋ）＊↓［ｊ］↑［＋］（ｋ）］为＊↓［ｊ］（ｋ）的自相关矩阵ｒ↓［＊ｈ］＝Ｅ［＊↓［ｊ］（ｋ）ｈ↓［ｊ］↑［＊］（ｋ）］，其中上角标“＊”表示标量的共轭，即ｒ↓［＊ｈ］为第ｊ个收发天线的信道衰落系数在第（ｋ－τ↓［１］），（ｋ－τ↓［１］＋１），．．．，（ｋ＋τ↓［２］）个码块持续时间的观测值（仅包含噪声分量）和其在第ｋ个码块持续时间的值之间的互相关向量；由于Ｅ［ｈ↓［ｊ］（ｋ＋ｓ］ｈ↓［ｊ］↑［＊］（ｋ＋ｔ）］＝Ｒ↓［ｈ］（ｓ－ｔ），噪声采样点之间以及噪声与信道衰落系数之间相互独立，于是可以得到Ｒ↓［＊＊］的第（ｓ，ｔ）个元素为　　＊＊＊　（７）　　互相关向量ｒ↓［＊ｈ］可由下式得到　　ｒ↓［＊ｈ］＝［Ｒ↓［ｈ］（－τ↓［１］），Ｒ↓［ｈ］（－τ↓［１］＋１），．．．，Ｒ↓［ｈ］（τ↓［２］）］↑［Ｔ］　（８）　　从式（６）－（８）可见，滤波系数ｃ与通道编号ｊ和码块编号ｋ无关，能预先计算出来，将式（５）写为向量的形式，则有　　＊（ｋ）＝＊（ｋ）ｃ　（９）　　式中＊＊＊，为在第（ｋ－τ↓［１］），（ｋ－τ↓［１］＋１），．．．，（ｋ＋τ↓［２］）个码块持续时间内由信道的观测值所构成的矩阵；　　（３）利用估计出的信道＊（ｋ）进行相干检测：　　估计出信道状态信息＊（ｋ）以后，利用此信道信息进行相干检测，即：＊＊＊　（１０）　　通过式（１０）更新对于＊（ｋ）的估计；　　（４）判断是否结束迭代：　　若达到预先设定的迭代次数，结束迭代，输出检测结果＊（ｋ）；否则，返回第二步，迭代过程继续进行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜正锋，袁东风，张彭，周晓天，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88