[发明专利]一种基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法

说明书

本发明请求保护一种基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法，属于移动通信信号检测技术领域，本发明从二维矢量量化的最大似然估计(ML)解调角度出发，给出了最大似然估计的简化方法。根据MQAM星座图的特性，利用调制符号的相位进行判断，提出了一种基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法(PDM)。本发明避免了ML联合检测方法中对调制符号空间的搜索，极大地价低了复杂度。本发明不仅接近ML的性能，而且具有较低的复杂度，有极好的理论和实际意义。本发明在天线技术和绿色通信技术中有较好的实际应用意义。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及到一种基于相位判决的空间调制 MQAM信号检测方法。

背景技术

SM(空间调制)作为MIMO(多输入多输出)系统中的新技术，该技术能够利用发送天线序号来传递信道比特，同时避免信道间干扰，因此成为大家研究的的热点之一。空间调制系统中，将信息比特分成两部分，一部分映射到所选天线序号上，另一部分映射到传统的调制星座图上，因此能够有效的利用发送天线序号所形成的空间维来传输信息比特。此外，空间调制系统在同一个发送时隙内，只允许一根天线激活，其它天线保持静默状态，这样有效的避免的信道间干扰。

在空间调制系统中，频谱效率计算公式为：η＝log₂N_t+log₂M。即输入的信息比特流按照log₂N_t+log₂M的长度划分为若干帧，其中N_t表示发送天线的数目， M表示调制信号点数，空间调制系统发射天线数必须为2的幂次方。在每一帧信息比特中，前log₂N_t bit用于决定在N_t根发送天线中选择一根发送天线进行此次的数据传输，后log₂M bit用于选择在调制符号集中选择哪个符号被发送。

空间调制技术是随着大规模MIMO技术的研究在近年兴起的，信号检测、调制技术甚至是信道估计技术都大部分沿用MIMO的相关准则，虽然系统模型和原理大致相同，但是毕竟空间调制技术有所改进，因而沿用MIMO技术中的相关方法缺乏空间调制自身特点和属性，更多空间调制技术本身的优点和特性仍待研究。检测方法的研究趋势呈现为如何通过改进研究降低方法计算复杂度、提高检测性能。因此，在空间调制的MIMO系统中，对检测方法进行研究，通过研究和改进使得信号检测方法的检测准确度有一定的保障，同时方法流程、计算过程又不复杂是十分有意义的。最大似然估计(ML)的原理在于搜索所有的发送符号的可能，找到最合适的天线序号与调制符号的组合，因此能获得最接近误码率性能，称得上是性能最优的检测方法。但是这种方法搜索目标过多，实现起来步骤十分复杂，在大规模天线系统中难以实际应用。本发明通过研究MQAM 星座图的特点，降低了符号搜索的复杂度，难点在于估计出不同幅度的可能的星座点的。因此，本发明提出了一种基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法，该方法能够有效的降低接收端的计算复杂度，并且随着调制点数的增加性能越好。ML方法的计算复杂度为6N_rN_tM，本发明提出的方法的复杂度为 (6N_r+2+5R)N_t。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种低接收端计算复杂度的基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法。本发明的技术方案如下：

一种基于相位判决的空间调制MQAM信号检测方法，其包括以下步骤：

首先，在空间调制系统中，将空间调制系统发送符号的检测问题转化为量化解调问题；其次根据星座图中星座点的分布特点，对变换后的接收信号进行量化，然后根据量化后信号的相位大小进行发送符号的估计，再对激活天线索引进行最大似然最优估计；最后得到空间调制系统的信号检测结果。