[发明专利]基于导频信道估计的MIMO系统软检测方法

摘要

本发明公开了一种基于导频信道估计的MIMO系统软检测方法，主要解决现有技术中数据传输速率低、检测复杂度非常高和检测准确率低的问题。其实现步骤是：1、输入数据矢量和导频矢量；2、获取接收信号；3、预滤波；4、输出软检测的比特位；5、数据矢量传输功率的最优分配。本发明采用最小均方误差MMSE信号检测方法和对数似然比方法对多入多出MIMO检测模型进行软检测的比特位分析，本发明提出的软检测的比特位的检测性能大幅度提高了数据传输速率，降低了检测复杂度，提高了检测准确率。

主权项

一种基于导频信道估计的MIMO系统软检测方法，包括如下步骤：(1)输入数据矢量和导频矢量：(1a)在多入多出MIMO检测模型中，输入数据信号为采用格雷码方式映射的16QAM调制信号组成的数据矢量；(1b)在多入多出MIMO检测模型中，任意输入一个单位阵的导频信号；(1c)利用功率归一化公式，对导频信号进行功率归一化，得到导频矢量；(2)获取接收信号：(2a)在多入多出MIMO检测模型中，任意设定一个初始信道矩阵，初始信道矩阵中的元素服从均值为0方差为1的正态分布；(2b)采用导频辅助的信道估计方法，对初始信道矩阵进行估计，得到随机信道矩阵；(2c)在多入多出MIMO检测模型中，采用线性时不变传输方法，对数据矢量进行传输，得到数据矢量的接收值；(3)预滤波：采用最小均方误差MMSE信号检测方法，对数据矢量的接收值进行分解，得到预滤波加权矩阵；(4)输出软检测的比特位：(4a)将预滤波加权矩阵的行向量与数据矢量的接收值相乘，得到本地信号检测值；(4b)采用高斯分布的概率密度方法，对预滤波加权矩阵进行分解，得到本地信号检测值的条件概率密度分布；(4c)采用对数似然比方法，对本地信号检测值的条件概率密度分布取似然对数，得到软检测的比特位；(4d)输出软检测的比特位；(5)数据矢量传输功率的最优分配：(5a)在(0,1)区间内任意取一个大于0.5的实数作为数据矢量传输功率的分配比值；(5b)比较软检测的比特位和步骤(1a)中的数据矢量逐比特位，将所有两个比特位取值不同的比特位的位数相加，将其和值作为多入多出MIMO检测模型的误比特数；(5c)将误比特数与步骤(1a)中的数据矢量的总比特数相除，得到数据矢量传输功率的分配比值大于0.5所对应的多入多出MIMO检测模型的误码率；(5d)在(0,1)区间内任意取一个小于0.5的实数作为数据矢量传输功率的分配比值，重复步骤(5b)和步骤(5c)，得到数据矢量传输功率的分配比值小于0.5所对应的多入多出MIMO检测模型的误码率；(5e)将数据矢量传输功率的分配比值设为0.5，重复步骤(5b)和步骤(5c)，得到数据矢量传输功率的分配比值等于0.5所对应的多入多出MIMO检测模型的误码率；(5f)比较步骤(5c)，步骤(5d)，步骤(5e)中的多入多出MIMO检测模型的误码率，得到多入多出MIMO检测模型的误码率的最小值；(5g)将步骤(5f)中多入多出MIMO检测模型的误码率的最小值对应的数据矢量传输功率的分配比值作为数据矢量传输功率的最优分配比值。