一种基于移位的低复杂度MIMO检测方法技术

本发明专利技术是一种基于移位的低复杂度MIMO检测方法，主要用于多输入多输出系统的信号检测，按照如下步骤进行：首先在检测器接收到新的数据时，根据当前信道状态计算发送信号的无约束解；其次，在星座图中任意选取一个点作为参考信号点，并计算无约束解与该信号参考点的差值向量；接着，对该差值向量中的每一个元素进行向上取整和向下取整，并对取整后的元素进行组合得到多个候选星座点；最后，对所得候选星座点进行最小距离判决，输出判决后的信号向量。本发明专利技术充分考虑了MIMO检测中复杂度与性能难以兼顾的问题，提出了一种基于移位、取整的信号检测方法，只需要对少量星座点进行最短距离判决，就能实现ML的接收性能，且复杂度降低明显。

【技术实现步骤摘要】
—种基于移位的低复杂度MIMO检测方法
本专利技术属于无线通信
，涉及MMO系统中的信号检测设计，主要针对MMO下行链路的信号检测问题。
技术介绍
MMO技术是指使用多个发送、接收天线的技术。MMO技术可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，因此MIMO技术被公认为是下一代无线通信系统的关键技术，它能有效利用随机衰落和空间多路径传播来提高传输速率并改善传输的可靠性。与此同时，MIMO还带来了阵列增益和干扰抑制等好处。在LTE系统中，MMO与OFDM相结合，使得两者优势互补，通过MMO技术改善系统的频谱利用率，同时通过OFDM调制方式对抗信道中的频率选择性衰落效应。MMO系统的接收技术通常关注提升性能和降低检测算法复杂度。提升性能意味着使得接收算法能尽可能保留或充分发掘MMO系统自身所能提供的各种增益，系统性能可以通过不同信噪比条件下的误符号率(或者误比特率)进行评价。就降低复杂度而言，应考虑在实际应用中由于硬件处理能力的限制，尽可能的降低算法的复杂度，使其能被硬件支持。然而性能和复杂度通常难以兼顾，优化一方的同时往往会损失掉另一方。总体而言，当前检测技术的相关研究大部分是独立地关注其中某一个方面，只有少部分研究能同时考虑到性能和复杂度。在MMO系统中，当前已有的迫零检测算法、最小均方误差检测算法均无法达到最优的检测性能(性能往往较差)，而性能最理想的最大似然检测算法却有过高的复杂度，随着发送天线数的增加，检测的复杂度会成指数增长。球译码算法在保证最优(或者逼近最优)性能时，能在平均意义上有效地降低检测的搜索空间，但其复杂度不固定，而且在最坏情况下的搜索空间等于ML检测的搜索空间，因此目前球译码技术尚无法达到硬件实现的要求。对于复杂度不固定、没有明确的瞬时复杂度上界的算法，如果将这类算法运用在复杂度受限的环境中，可能会在某些检测中出现提前结束运行的情况(受复杂度制约而导致)，这种情况将损失系统的检测性能，并且该损失通常无法定量。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种基于移位的低复杂度MIMO检测方法，使得在不损失系统最优性能的前提条件下降低检测算法的复杂度。本专利技术采用的技术方案是一种基于移位的低复杂度MIMO信号检测方法，以实际的16QAM调制、收发天线为2X2的复MIMO系统为例，该方法包括以下步骤:I)把该复系统表示为等价的实系统。令y#与&分别表示第j个接收天线上接收信号的实部和虚部，即yjR = Re {yj}、Yji = Im{yj}。类似的,发射端第i根发射天线上的输入信号表示为:xiK = Re{xJ、xn = Im{xj。对2X2MM0信道而言，接收信号可以按照上述方法表示为它的实部和虚部，具体表达式如下所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移位的低复杂度MIMO检测方法，其特征在于：该检测方法按以下步骤进行(以16QAM调制、2×2MIMO系统为例)：1)把该复系统表示为等价的实系统。令yjR与yjI分别表示第j个接收天线上接收信号的实部和虚部，即yjR＝Re{yj}、yjI＝Im{yj}。类似的，发射端第i根发射天线上的输入信号表示为：xiR＝Re{xi}、xiI＝Im{xi}。对2×2MIMO信道而言，接收信号可以按照上述方法表示为它的实部和虚部，具体表达式如下所示：y1R+jy1Iy2R+jy2I=h11R+jh11Ih12R+jh12Ih21R+jh21Ih22R+jh22Ix1R+jx1Ix2R+jx2I+z1R+jz1Iz2R+jz2I其中hijR＝Re{hij}，hijI＝Im{hij}，ziR＝Re{zi}，ziI＝Im{zi}。上式的实部和虚部可以分别表示为：y1Ry2R=h11Rh12Rh21Rh22Rx1Rx2R-h11Ih12Ih21Ih22Ix1Ix2I+z1Rz2R=h11Rh12R-h11I-h12Ih21Rh22R-h21I-h22Ix1Rx2Rx1Ix2I+z1Rz2Ry1Iy2I=h11Ih12Ih11Rh12Rh21Ih22Ih21Rh22Rx1Rx2Rx1Ix2I+z1Iz2I上面两个式子可以合并为如下表达式：2)在检测器接收到新的数据y时，计算方程y＝Hx+n的无约束解：x^=H-1y其中y为接收数据，H为信道矩阵。称是方程y＝Hx+n的无约束解(无约束解指的是并不限定为调制星座点中的某一个)。3)给定参考点：xref=1111(也可以设为其他任意星座点)，计算当前数据无约束解与给定参考点xref的差值向量：d=x^-xref4)以坐标方向相邻星座点之间的距离作为单位值(如16QAM调制水平方向点集 为{?3，?1，1，3}，那么单位值就是2)，对上述差值向量中的每一个元素进行向上取整和向下取整得到如下两个向量：其中表示向上取整，表示向下取整。设移位向量为d=d1d2d3d4,d中的每个元素di均为向量dceil或向量dfloor相应行的元素，对元素进行组合可以得到多个候选向量。5)用候选向量分别加上参考向量，得到移位后的向量点，再将新的点集作为候选符号进行判决，输出判决结果。FSA0000098317670000015.tif,FSA00000983176700000112.tif,FSA0000098317670000018.tif,FSA00000983176700000110.tif,FSA0000098317670000026.tif,FSA0000098317670000022.tif,FSA0000098317670000023.tif,FSA0000098317670000024.tif...

【技术特征摘要】
1.一种基于移位的低复杂度MIMO检测方法，其特征在于:该检测方法按以下步骤进行(以16QAM调制、2X2MM0系统为例): 1)把该复系统表示为等价的实系统。令y#与分别表示第j个接收天线上接收信号的实部和虚部，即yjR = Re {yj}、Yji = Im{y」}。类似的,发射端第i根发射天线上的输入信号表示为:...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，
申请(专利权)人：无锡微斯腾信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：