[发明专利]基于离散粒子群算法的V－BLAST系统检测方法

说明书

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，涉及一种人工智能技术在通信技术领域中的多输入多输出，即MIMO技术中的应用，具体地说是一种基于离散粒子群算法的垂直分层空时系统V-BLAST检测方法。该方法可以用来解决无线通信领域中垂直分层空时系统的检测问题，以提高系统性能、降低实现的复杂度。

背景技术

多输入多输出技术，即MIMO技术，是无线通信领域的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍的提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统采用的关键技术之一。空时编码技术是MIMO通信系统的主要空时处理技术之一，它将信道编码技术与天线分集技术相结合，大幅度地增加了无线通信系统的容量，为无线通信系统带来了分集增益和编码增益，并且改善了传统单天线系统的带宽效率，为解决无线信道的带宽问题提供了新的解决途径。空时编码技术中，分层空时码的一种：垂直分层空时系统，即V-BLAST系统，以其高频带利用率受到了研究者的广泛关注，目前的研究主要集中在提高系统性能、降低实现的复杂度以及在宽带中的应用方面。

国内外学者提出了很多不同的检测方法来提高V-BLAST系统的检测性能，但均存在不同的问题，主要是复杂度较高的问题。最大似然检测方法作为最优检测方法，具有最好的检测性能，但是其指数复杂度也是最高的。

根据V-BLAST系统的特点，人们给出了许多不同的检测方法。美国Bell实验室的Golden等人给出了经典的Golden检测方法，该方法是一种串行干扰抵消方法，首先用迫零算法完成信噪比最大的信号的检测，然后从接收信号中减去该信号，再完成对信噪比次最大信号的检测，如此循环，直至完成所有信号的检测，但该方法中多次的求逆和排序操作使得其计算复杂度很高；挪威Ashish Bhargave等人给出了一种将干扰抵消与最大似然相结合的检测方法，在性能和计算复杂度之间取了折衷，但是估计信道矩阵所需的大量训练序列导致了实际的传输速率的降低。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有方法存在较高的计算复杂度和误码率的不足，针对V-BLAST系统的特点，提出了一种基于离散粒子群算法的V-BLAST系统检测方法，与其它经典的V-BLAST系统检测方法相比能获得较低的计算复杂度和较好的误码率性能。

本发明的技术方案是：基于基本的离散粒子群算法，并结合克隆选择算法中的变异算子，提出一种基于离散粒子群算法的V-BLAST系统检测方法，即NDPSO-VBLAST。本发明的技术方案具体实现步骤如下：

(1)、初始化粒子群，设定初始参数。其中初始化粒子群的条件是：粒子群大小为m，随机产生各粒子的位置矢量，位置矢量的维数与发射天线数相同，即b_i＝[b_i1，b_i2，…，b_iM]^T，其中：i＝1，2，…，m，M是发射天线数，符号T表示矩阵转置；设置变异概率为pm，进化代数t＝0；设定终止条件是：最大迭代代数为ga；

(2)、计算粒子的适应度，将粒子的当前位置置为个体极值p_i，群体中适应度最优的粒子的位置置为全局极值p_g；并判断算法是否满足迭代终止条件，若满足终止条件则算法结束，不满足终止条件则转到步骤(3)；

(3)、更新粒子位置、执行变异操作、更新个体极值和全局极值、转到上述步骤(2)。

2、根据权利要求1所述的基于离散粒子群算法的V-BLAST系统检测方法，所说的更新粒子位置、执行变异操作、更新个体极值和全局极值，其方法如下：

(1)、更新粒子位置：由新的离散粒子群算法的运动方程更新粒子的位置，由B(t)得到B(t+1)，其中：

B(t)＝[b₁(t)，b₂(t)，…，b_m(t)]，          b_i(t)＝[b_i1(t)，b_i2(t)，…，b_iM(t)]^T；

B(t+1)＝[b₁(t+1)，b₂(t+1)，…，b_m(t+1)]，  b_i(t+1)＝[b_i1(t+1)，b_i2(t+1)，…，b_iM(t+1)]^T；