[发明专利]一种基于降低实时错误比特概率上界的功率分配方法

说明书

本发明属于通信抗干扰技术领域，尤其涉及MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术，PSM(Precoding Aided Spatial Modulation)技术，功率分配技术。本发明提供一种基于降低实时错误比特概率上界的功率分配方法。本发明针对PSM‑MIMO系统在信道条件较差时误码率性能较差的问题，提出一种基于凸优化的最优的自适应功率分配算法；针对第一种基于凸优化的功率分配算法计算复杂度较高的问题，提出一种复杂度较低且近最优功率分配算法误码率性能的自适应功率分配算法。

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，尤其涉及MIMO(Multiple Input MultipleOutput)技术，PSM(Precoding Aided Spatial Modulation)技术，功率分配技术。

背景技术

MIMO技术是一种无线环境下的高速传输技术，它在发射端和接收端配置多天线单元，并结合先进的空时编码调制方案，通过对空间自由度的充分利用，可以带来额外的分集，复用和波束成型增益。

PSM技术是一种MIMO系统中的新技术，它使用接收天线的索引来承载信息比特，能够进一步提高MIMO系统的性能。但是由于无线信道的复杂多变，很多情况下信道条件是不理想的，导致系统性能随着信道条件的恶化而恶化。自适应技术可以较好地解决信道条件是不理想的问题。其中接收端天线选择(Receice Antenna Selection，RAS)技术可以较好地降低系统的误码率，但是会增加系统的硬件数量，比如天线数量。自适应调制(AdaptiveModulation，AM)技术也可以降低系统的误码率，但是有可能导致数据发射速率的不断改变。而功率分配(Power Allocation，PA)技术作为一种重要的自适应技术，可以在不增加系统硬件数量且保持恒定数据发射速率的条件下，有效地降低系统的误码率。

针对PSM-MIMO系统在信道条件较差时误码率性能较差的问题，本发明提出一种基于凸优化的最优的自适应功率分配算法；针对第一种基于凸优化的功率分配算法计算复杂度较高的问题，提出一种复杂度较低且近最优功率分配算法误码率性能的自适应功率分配算法。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于降低实时错误比特概率上界的功率分配方法方法。本发明针对PSM-MIMO系统在信道条件较差时误码率性能较差的问题，提出一种基于凸优化的最优的自适应功率分配算法；针对第一种基于凸优化的功率分配算法计算复杂度较高的问题，提出一种复杂度较低且近最优功率分配算法误码率性能的自适应功率分配算法。

一种基于降低实时错误比特概率上界的功率分配方法方法，具体步骤如下：

S1、初始化处理，具体为：

在PSM-MIMO系统中，发送天线和接收天线的数目分别为N_t和N_r，且令N_r＝N_t，发送信号向量表示为接收信号向量为y＝HPBDx+n，其中，信道矩阵信道矩阵H的每个元素都是均值为0方差为1的复高斯随机变量，加性高斯白噪声向量n的每个元素都是均值为0方差为的复高斯随机变量，线性预编码矩阵是一个用来归一化线性预编码矩阵每一列能量的对角矩阵，对角的功率分配矩阵x表示所谓的超级符号且x＝e_ks_m，e_k是N_r维单位矩阵的第k列，，k＝1,...,N_r，s_m∈Μ＝{s₁,…,s_M}表示传统M阶星座图中的一个幅度/相位调制符号。所以，发送信息比特被编码进e_k和s_m中，总的每时隙传输比特数为k_all＝log₂(N_rM)，