[发明专利]一种基于差分度量低复杂度QAM-MIMO检测方法

权利要求书

1.一种基于差分度量低复杂度QAM-MIMO检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据已知的信道信息和接收信号向量确定接收端初始序列，并计算出接收端初始序列中每一位信号的一阶差分函数和上边界函数；

步骤2：利用接收端初始序列中每一位信号的上边界函数值确定信号所在位置是否为最大似然(ML)位；

步骤2.1：将上边界函数值为负数的信号所在位置作为ML位，再利用新增的ML位更新未被确定为ML位的信号上边界函数；再次利用更新后信号上边界函数确定是否产生新的ML位，如果有新的ML位产生，则继续更新未被确定为ML位的信号上边界函数，以此往复，直到没有新的ML位被确定；

步骤2.2：利用ML位概率函数再次确定新的ML位；

利用ML位概率函数计算未被确定为ML位的信号所在位置的ML位概率，并且从中选择ML位概率最大的位置作为新增的ML位，并返回步骤2.1，利用新增ML位继续更新未被确定为ML位的信号的上边界函数；

步骤3：获取检测序列；

如果经过步骤2后，接收端初始序列中所有信号均为ML位，则直接输出接收端初始序列为最终检测序列，否则，对未被确定为ML位的信号所在位置进行带判决条件的深度优先遍历搜索，并计算每条合格路径的累积度量值，在所有合格路径中选择最大累积度量值对应的路径作为最优路径，根据最优路径调整接收端初始序列后，得到最终检测序列；

所述对未被确定为ML位的信号所在位置进行带判决条件的深度优先遍历搜索是指依次假设所有未被确定为ML位的信号所在位置分别为ML位和非最大似然(nML)位，并利用假设新增的ML位或nML位更新其余未被确定的信号上边界函数，将所有未被确定为ML位的信号所在位置均被假设后，以所有未被确定为ML位的信号所在位置的一种假设属性集合作为一条路径，若一条路径中所有被假设为ML位和nML位的上边界函数分别为负数和正数，则对应路径称为合格路径；

所述利用新增ML位更新未被确定为ML位的信号上边界函数的过程如下：

利用新增为ML位的信号，依次对所有未被确定为ML位信号上边界函数进行更新：若-8[K_q]_kl＞0，则第l位的信号上边界函数值减去-8[K_q]_kl，否则，第l位的信号上边界函数不变；

其中，新增为ML位的信号位于接收端初始序列中第k位，-8[K_q]_kl为未被确定为ML位的位于接收端初始序列中第l位的信号更新系数，H_q表示MIMO系统的信道冲击响应矩阵，[s₀]_k和[s₀]_l分别表示接收端初始序列中第k位和第l位的取值，表示MIMO系统中的等效信道矩阵的转置与等效信道矩阵相乘后第k行第l列的元素；

所述接收端初始序列中每一个信号所在位置计算其一阶差分函数值和上边界函数值按照以下的公式计算获得：

其中，Δ(k)和δ_ub(k)分别代表所述接收端初始序列中第k位信号的一阶差分函数值和上边界函数值，k代表在接收端初始序列中第k个位置，M代表发射天线数的两倍；

采用16-QAM调制，接收端初始序列共有2M个位置，y和H_q分别表示接收信号向量和MIMO系统的信道冲击响应矩阵，[y^TH_q]_k表示一维向量[y^TH_q]中第k个元素，表示MIMO系统中的等效信道矩阵的转置与等效信道矩阵相乘后第k行第l列的元素，s₀代表接收端初始序列，s₀中各信号取值由向量[y^TH_q]中各元素符号确定，且信号取值为1或者-1，如果[y^TH_q]_k＞0，则[s₀]_k＝1，相反则[s₀]_k＝-1；sgn()代表取符号函数，当sgn([s₀]_k)＞0，函数值为1，否则为-1；[λ]⁺代表取正函数，当λ＞0时，函数值为原值，相反函数值则为0；

所述合格路径的累积度量值按以下计算获得：

其中，Δ(k)和δ_ub(k)表示接收端初始序列中第k位信号的一阶差分函数值和上边界函数值，Γ表示在接收端初始序列中确定为nML位的信号所在位置集合。