[发明专利]一种基于广义空间调制系统的星座点分块检测方法

说明书

本发明请求保护一种基于广义空间调制系统的星座点分块检测方法，该方法首先进行天线检测，再根据检测出来的天线组合采用最小均方误差(MMSE)均衡以及一种新的星座点分块检测方法来进行符号检测。分析和仿真结果表明，该检测方法可以有效地缩小接收端的搜索空间，降低广义空间调制(GSM)系统的检测复杂度，与最大似然估计(ML)相比，降低了82％，并且能够提供与ML相近的误比特率(BER)性能。本发明方法能够适用于各阶调制下的GSM系统，在高阶调制下优势更加明显，具有较好的实际应用意义。

技术领域

本发明涉及到移动通信领域广义空间调制系统，具体涉及一种星座点分块检测方法。

背景技术

空间调制(Spatial Modulation，SM)是一种新型的低复杂度的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术，与传统的方案相比，SM技术拥有更大的吞吐量，更简单的收发器的设计，更好的能源效率的权衡。然而SM的缺点在于吞吐量随着发射天线数目的以2为底的对数的值的增加而增加。因此，当发射天线的数目很大时，SM-MIMO吞吐量增长有限。为了解决这个问题，基于SM技术的原理，GSM技术被提出。GSM系统在每个时隙内可以同时激活多根发射天线，从而实现更高的传输速率。总的来说，GSM可以看作是空间调制和复用的一个组合。相比传统的空间调制，GSM引入任意数量天线的激活天线集合，而不是一个单一的激活天线，作为信息调制的一个额外的维度。这些额外的维度可以被利用，以实现更高的多样性和频谱效率。因此随着发射天线数目的增加，GSM传输速率增长得更快。但也增加了低复杂度接收机的设计上的挑战。

在接收端，GSM-MIMO的信号检测要比传统的SM-MIMO复杂得多，因为多根激活的发送天线的传输会引入严重的天线间干扰。GSM接收机需要解码来自所有可能的发射天线组合的信息，因此通常需要搜索一个更大的空间。ML检测被认为是同时估计激活的发射天线组合和调制符号的。虽然ML检测器能够达到最佳的系统性能，但它需要计算复杂度过大的穷举搜索，使ML检测器在 GSM-MIMO中是不切实际的。为GSM设计一个接近ML性能且低复杂度的信号检测方法是一个开放性问题。传统的检测方案是采用天线检测与符号检测联合的检测方案，属于穷举搜索的范畴，具有较好的系统性能，但复杂度的增加使其不能用于实际中。因此，本发明介绍了一种分级检测，即将天线检测与符号检测分开进行的检测方案，以小部分误码率的提高换取复杂度的大大降低。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种在近似ML检测性能的基础上，大大地减少了计算复杂度的基于广义空间调制系统的星座点分块检测方法。本发明的技术方案如下：

一种基于广义空间调制系统的星座点分块检测方法，其包括以下步骤：

在广义空间调制系统的接收端，进行分级检测，即将天线检测与符号检测分开进行；天线检测选择基于条件下的最大似然检测算法的排序准则进行权重因子的排序，并选择最大的权重因子作为天线组合的索引；符号检测是将确定的天线组合进行MMSE最小均方误差线性均衡，得到均衡后的符号向量，再通过对均衡后的符号向量进行星座点码本分块这种新的判断准则，选择出与均衡后符号向量对应的码本符号向量，将均衡后的符号向量和码本符号向量进行欧氏距离的计算，选取其中欧式距离最小的码本符号向量作为最终的符号向量检测结果。