[发明专利]一种低复杂度的非正交多址接入系统信号检测方法

权利要求书

1.一种低复杂度的非正交多址接入系统信号检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取加性高斯白噪声信道的复信道系数矩阵、接收信号向量、发送信号向量、发送天线数和接收天线数，对所述复信道系数矩阵进行实数化处理，得到实数矩阵，所述实数矩阵的行数和列数分别是复信道系数矩阵的两倍；

根据发送天线数、接收天线数对所述实数矩阵进行对称的排序QR分解，得到一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R；

根据所述发送信号向量对所述接收信号向量进行实数化处理、检测，得到发射信号估计值；

所述排序QR的分解方法包括如下步骤：

令Q＝H，R＝0，排列向量p＝[1，(1+C)，2，(2+C)，...，C，2C]，其中C表示实数矩阵H的列数，C的大小与发送天线数相等；

将矩阵Q中的矢量按照向量p重新排列，此时矩阵Q中相邻两列向量对称，即Q_2i＝[-Q_{M+1：2M，2i-1}^T，Q_1：M，2i-1^T]^T，且Q_2i-1与Q_2i正交，其中M表示矩阵Q的列数，M的大小与接收天线数相等，(·)^T表示矩阵转置，Q_2i表示矩阵Q的第2i列，Q_{M+1：2M，2i-1}表示取矩阵Q第2i-1列中第M+1行到2M行的元素，Q_1：M，2i-1表示取矩阵Q第2i-1列中第1行到M行的元素，Q_2i-1表示矩阵Q的第2i-1列；

计算Q中奇数列的二范数模值的平方，记为其中表示对矩阵Q的第2i-1列做转置；i表示第一迭代计数器，N表示迭代总次数，与发送天线数相等；

计算矩阵Q和矩阵R中的元素。

2.根据权利要求1所述的一种低复杂度的非正交多址接入系统信号检测方法，其特征在于，所述复信道系数矩阵采用公式(1)进行实数化处理：

式中：G为复信道系数矩阵；H为实数矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种低复杂度的非正交多址接入系统信号检测方法，其特征在于，计算矩阵Q和矩阵R中的元素过程包括：

步骤2.41：设置迭代总次数N，令第二迭代计数器j＝0；

步骤2.42：k＝argmin_{l＝j，...，N}norm_l，其中k表示二范数模值平方最小向量的坐标，l表示第三迭代计数器，norm_l表示向量norm的第l列；

步骤2.43：交换R，Q，p，norm的2j-1与2k-1项，交换R，Q，p的2j与2k项；

步骤2.44：按照式(2)计算；

其中，R_2j-1，2j-1表示矩阵R的第2j-1行第2j-1列的元素、norm_j表示向量norm的第j列、Q_2j-1表示矩阵Q的第2j-1列、R_2j，2j表示矩阵R的第2j行第2j列的元素、R_2j-1，2j表示矩阵R的第2j-1行第2j列的元素、Q_2j表示矩阵Q的第2j列、Q_{M+1：2M，2j-1}^T表示对矩阵Q第2j-1列中第M+1行到2M行的元素所组成的向量做转置、Q_1：M，2j-1^T表示对矩阵Q第2j-1列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置；

R_2j，2j与R_2j-1，2j计算过程如下：

因为Q_2j-1与Q_2j正交，所以||Q_2j-1||与||Q_2j||相等，R_2j-1，2j-1＝||Q_2j-1||，

将Q_2j-1的标准化值映射到Q_2j上得到R_2j-1，2j，R_2j-1，2j表示为：

步骤2.45：设置迭代次数N-j，令第四迭代计数器n＝j+1；

步骤2.46：按照式(3)计算

其中R_2j，2n，R_2j，2n-1与Q_2n计算过程如下：

R_2j-1，2n-1的计算过程同R_2j，2n，Q_2n＝Q_2n-R_2j-1，2nQ_2j-1-R_2j，2nQ_2j，由以上结果得出：Q_2n与Q_2n-1对称，Q_2n＝[-Q_{M+1：2M，2n-1}^T，Q_1：M，2n-1^T]^T；

其中，R_2j-1，2n-1表示矩阵R的第2j-1行第2n-1列的元素、表示对矩阵Q的第2j-1列做转置、Q_2n-1表示矩阵Q的第2n-1列、R_2j-1，2n表示矩阵R的第2j-1行第2n列的元素、Q_2n表示矩阵Q的第2n列、R_2j，2n-1表示矩阵R的第2j行第2n-1列的元素、R_2j，2n表示矩阵R的第2j行第2n列的元素、norm_n表示向量norm的第n列、Q_{M+1：2M，2n-1}^T表示对矩阵Q第2n-1列中第M+1行到2M行的元素所组成的向量做转置、Q_1：M，2n-1^T表示对矩阵Q第2n-1列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置、Q_1：M，2j^T表示对矩阵Q第2j列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置、Q_{M+1：2M，2j}^T表示对矩阵Q第2j列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置、Q_1：M，2n^T表示对矩阵Q第2n列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置、Q_{M+1：2M，2n}^T表示对矩阵Q第2n列中第1行到M行的元素所组成的向量做转置；

步骤2.47：令n＝n+1，并返回至步骤2.45，直至迭代达到预设次数N-j；

步骤2.48：令j＝j+1，并返回至步骤2.41，直至迭代达到预设次数N为止，则得到正交矩阵Q和上三角矩阵R。