[发明专利]一种低复杂度稀疏化大规模MIMO检测方法

权利要求书

1.一种低复杂度稀疏化大规模MIMO检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，接收机获得MIMO通信系统的接收信号y、信道矩阵H，根据迫零准则或最小均方误差准则获得线性检测矩阵W_M，通过矩阵W_M得到发射信号向量s的估计值以及硬判决结果

步骤2，利用硬判决结果对接收信号v进行处理，得到误码向量的接收向量由此建立误码向量e的检测模型

步骤3，采用低复杂度稀疏误码向量检测算法对进行处理，得到e的检测结果

步骤4，根据误码向量的检测结果更新初始检测得到最终的检测结果

2.如权利要求1所述低复杂度稀疏化大规模MIMO检测方法，其特征在于，步骤3中，采用低复杂度稀疏误码向量检测算法得到的具体步骤为：

步骤3.1，根据不同发射天线的信道条件，预先计算估计值中各元素取值的不可靠域A_i，并通过判断的计算值是否落在对应的不可靠区域，将其下标i划分为不可靠检测集合B和可靠检测集合C，其中若则i∈B，否则i∈C；

步骤3.2，对于不可靠信号对应误码元素e_b组成的向量u，b∈B，采用稀疏误码向量检测算法对进行处理，得到检测结果

步骤3.3，对于可靠信号对应误码元素e_c组成的向量c∈C，令

步骤3.4，将中的元素映射到其在误码向量e中的原始位置，得到误码向量的检测结果

3.如权利要求2所述低复杂度稀疏化大规模MIMO检测方法，其特征在于，步骤3.1中，计算估计值中各元素取值的不可靠域A_i，并将其下标划分为可靠检测集合和不可靠检测集合的具体步骤为：

步骤3.1.1，假设信号采用2^2M-QAM调制，计算估计值向量中各元素可靠门限值参数θ_i，θ_i的取值可由下式确定：

其中，W为权重系数，取值在0～1之间，p_θ,i、p_e,i为关于θ_i的表达式，p_θ,i表示元素属于可靠域但实际不可靠的概率，可表示为：

其中，g_ij为矩阵G＝W_MH第i行第j列的元素，(ρ_i)²＝∑_i≠j(g_ij)²+[∑_n′]_ii，[∑_n′]_ii为矩阵第i行第i列的元素；p_e,i表示误码向量检测发生错判的概率，可表示为：

其中，a_ij为矩阵A＝H^HH第i行第j列的元素，N_r为接收天线数目，N_t为发射天线数目，,p_i、p′_i为关于θ_i的表达式，可分别表示为：

记f(θ_i)＝W×p_θ,i+(1-W)×p_e,i，则的取值为方程g(θ_i)＝0的根，可由二分法确定；

步骤3.1.2，根据得到的可靠门限值参数θ_i，计算不可靠域A_i，那么估计值向量中第i个元素的不可靠域A_i可以写为：

通过判断的计算值是否落在对应的不可靠区域，可将其下标i划分为不可靠检测集合B和可靠检测集合C，其中若则i∈B，否则i∈C。

4.如权利要求2所述低复杂度稀疏化大规模MIMO检测方法，其特征在于，步骤3.2中，对不可靠信号对应误码元素e_b组成的向量u进行稀疏误码向量检测的具体步骤为：

步骤3.2.1，假设信号采用2^2M-QAM调制，计算2^M-1个稀疏化矩阵，第m个稀疏化矩阵表示为W_G-SA,m，表达式如下：

其中，由信道矩阵H中所有列标属于集合B的列向量按列标从小到大的顺序依次排列所构成，参数λ反映了误码向量u的稀疏性，p_b为元素u_i所对应误码元素e_b为非零值的概率，

步骤3.2.2，根据得到的稀疏化矩阵W_G-SA,m，得到2^M-1个子误码向量v_m的估计值

步骤3.2.3，计算估计值中每个元素的判决门限δ_i,m：

其中(σ_i,m)²为接收误码向量的等效噪声方差，为矩阵第i行第j列的元素；

步骤3.2.4，根据计算得到的门限值δ_i,m，对估计值进行判决，得到判决向量向量中的元素可通过判决函数得到：

其中为指示函数，若满足括号内的条件，函数输出值为1，不满足则函数输出为0；

步骤3.2.5，将2^M-1个子误码向量v_m相加得到误码向量u的估计值