[发明专利]一种用于电力线通信的多输入多输出信号检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电力线通信的多输入多输出信号检测方法，属于信号处理技术领域。

背景技术

随着通信技术的发展，“最后一公里”的接入问题已经成为制约宽带通信广泛应用的瓶颈之一。电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术以其不用重新布线、覆盖范围广、能方便连接用户终端和网络等优点，已成为宽带接入关键技术之一。随着高速数据通信的发展，PLC信道自身的物理信道容量已不能满足要求，因此近年来人们将MIMO技术引入到PLC中，研究PLC系统中的多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)技术，以提高通信速率。已有的MIMO技术，都是针对无线信道中的加性高斯白噪声(Additive white Gaussian noise,AWGN)环境开发，这样将其用于PLC通信系统时，由于PLC信道存在显著的脉冲噪声干扰，其性能会严重下降。因此，有必要针对PLC通信信道的特点，对已有的MIMO技术进行改进或提出新的方法，以进一步提高PLC通信系统性能。

(1)MIMO系统模型

MIMO系统(M×N)的一般模型说明书如图1所示：设MIMO系统的发送信号为s=[s₁,s₂,…,s_M]^T，接收信号为r=[r₁…r_N]^T为，信道噪声为n=[n₁…n_N]^T，信道传输函数矩阵为H。则MIMO系统的接收信号模型为

r=Hs+n   (1)

MIMO信号检测就是根据接收信号r来恢复出发送信号s。已有的MIMO信号检测技术包括最大似然(Maximum Likelihood，ML）检测算法、迫零(Zero Forcing，ZF）检测算法、最小均方误差(Minimal Mean Square Error，MMSE）检测算法、V-BLAST(ZF-OSIC）检测算法、基于QR分解的检测算法以及球形译码算法。其中，ZF检测算法和MMSE检测算法在实际中应用较多，也是与本发明相关的两种检测方法。

(2)分数低阶相关(FLOC）

在α稳定分布环境中，2阶统计量和高阶(阶数大于2)统计量不存在，所以通常采用分数低阶(阶数小于2大于0)统计量对服从α稳定分布的信号进行处理，本算法使用的分数低阶统计量为分数低阶相关，下面给出分数低阶相关的定义：

对于服从SαS分布的随机变量X和Y，其p阶分数低阶相关为

RXYp=<X,Y>p=E[XY<p-1>],1≤p<α;]]>

其中，符号<·>的运算规则为：z^|α|＝|z|^a-1z^*；α为SαS分布的特征指数。

现有技术一的技术方案

2012年3月，陈建青等在文献《MIMO系统检测算法综合分析与比较》中描述了一种迫零(ZF)检测算法。该算法是一种线性检测算法，它通过线性检测矩阵从接收信号中恢复出发送信号，其数学表达式为