[发明专利]一种基于QR分解的混合空间调制天线选择方法

说明书

本发明公开了一种基于QR分解的混合空间调制天线选择方法，包括：采用穷搜索算法实现最佳天线组合的选择方法；Φ^(l)表示对于给定天线组合l所有可能天线序号的集合；计算天线组合l对应的最小欧式距离，根据所述最小欧式距离以及发送数据的天线序号的集合重新确定最佳天线组合的选择方法；定义一个上三角矩阵使得D^(l)中非零元素的最小值等价于天线组合l对应的最小欧式距离；分别对所述上三角矩阵D^(l)进行简化处理；得到简化以后的最佳天线组合的选择方法。本发明有益效果：在保证系统性能基本不变的情况下，大大降低了算法复杂度，减小了算法运行时间。

技术领域

本发明属于无线通信调制与编码领域，特别涉及一种MIMO系统中基于QR分解的混合空间调制天线选择方法。

背景技术

虽然传统空间调制(SM)技术完全避免了信道间干扰，不需要发射天线间较高的同步性要求，但它要求发射天线总数必须是2的幂次方。而后提出的扩展的空间调制方案(ESM)虽然允许所有天线在同一时隙内发送数据，但这势必引起天线间的干扰。而混合空间调制(HSM)技术通过不断在SM与ESM之间切换的方式，结合了SM的ESM的优点，避免了其各自的缺点。同时，将天线选择应用到HSM技术上,特别是针对基于欧式距离的混合空间调制天线选择算法HSM-EDAS(Hybrid Spatial Modulation based on Euclidean Distanceoptimized Antenna Selection)，大大降低了系统的误比特率。

然而，当发射天线总数较多、星座图较大时，传统的天线选择算法，复杂度普遍较高。比如穷搜索算法，穷搜索算法在接收端进行检测时要对所有的可能的发送天线与所有的星座符号都进行一次遍历，增加了算法复杂度以及算法运行时间。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于QR分解的混合空间调制天线选择方法，该方法在保证系统性能基本不变的情况下，大大降低了选择算法复杂度，减小了算法运行时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于QR分解的混合空间调制天线选择方法，包括以下步骤：

(1)假设发送端总共有N_s根发送天线，从中选择N_t根发送数据，接收端有N_r根接收天线，则接收信号y＝Hx+n，采用穷搜索算法实现最佳天线组合的选择方法；

(2)定义表示发送符号x_i、x_j中非零元素所在位置的序号的集合，即发送数据的天线序号的集合，Φ^(l)表示对于给定天线组合l所有可能天线序号的集合；计算天线组合l对应的最小欧式距离，根据所述最小欧式距离以及发送数据的天线序号的集合重新确定最佳天线组合的选择方法；

(3)定义一个上三角矩阵其中，使得D^(l)中非零元素的最小值等价于天线组合l对应的最小欧式距离；

(4)对于上三角矩阵D^(l)，在i＝j和i≠j时，分别对所述上三角矩阵D^(l)进行简化处理；得到简化以后的最佳天线组合的选择方法。

所述步骤(1)中采用穷搜索算法实现最佳天线组合的选择方法具体为；

其中，x_i＝[0,...,s₁,0,...,s₁,0,...]^T,表示发送端发送符号,Λ是所有可能发送符号的集合，表示天线组合l对应的N_t列服从独立同分布的标准高斯信道，Γ表示所有种可能的天线组合。

所述步骤(2)中，天线组合l对应的最小欧式距离为：