[发明专利]用于多输入多输出载波序号调制系统的低复杂度解调方法

说明书

本发明提供用于多输入多输出载波序号调制系统的低复杂度解调方法。本发明通过对信号子帧中每个子载波的每种激活模式使用降维的MMSE估计，得到每种激活模式下的调制符号估计，并根据激活模式组成对应的完整估计矢量。通过使用MAP准则得到出每个子载波的激活模式和调制符号，并按顺序将子载波的估计结果组成完整的信号子帧，经过对信号子帧激活模式检测和错误激活模式的纠正后，对激活模式合法的信号子帧进行解调得到信息比特。本发明机首先使用MMSE准则估计每种激活模式下的调制符号，然后使用MAP准则计算每种激活模式下不同发送矢量的最大后验概率，通过考虑不同发送矢量的先验概率，提升每个子载的估计准确度，改善系统的误比特性能。

技术领域

本发明涉及数字无线通信技术，具体涉及用于多输入多输出载波序号调制系统的低复杂度解调方法。

背景技术

多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)是一种多天线通信系统，相比传统的单天线系统可以大幅提升系统容量和误比特性能。由于MIMO系统的高吞吐量，在不增加频谱资源的情况下，可以成倍地提高系统的信道容量，使得MIMO技术成为下一代无线通信的核心技术之一。

基于正交频分复用的载波序号调制(Orthogonal frequency divisionmultiplexing with index modulation,OFDM-IM)是一种新颖的多载波传输技术，作为一种传统的OFDM的改进技术，符合新型的绿色通信技术。在OFDM-IM技术中，子载波不再全部激活发送调制符号，只有部分子载波激活传输调制符号，同时激活子载波的序号也作为一种新的信息携带方式来传输信息比特。由于部分子载波没有激活，与传统OFDM相比具有更低的峰均比(Peak to average power ratio,PAPR)和更小的载波间干扰(Intercarrierinterference,ICI)。在系统能耗方面，由于只有部分子载波激活传输调制符号，而且激活子载波的序号也用于比特传输，具有更高能量效率，符合未来通信行业绿色低碳的发展趋势要求。

MIMO-OFDM-IM技术作为MIMO技术与OFDM-IM技术的结合，具有频谱利用率高、抗衰落性能强和数据速率高等优点，是传统MIMO-OFDM多载波技术的一种改进。在MIMO-OFDM-IM系统中，最大似然(Maximum-likelihood,ML)接收机可以实现最佳性能，但需要搜索所有可能组合，其计算复杂度与调制符号星座图阶数M，发送天线数N_t和OFDM-IM中每个子帧的子载波个数N_sub与激活个数K有关，计算复杂度随调制发送天线数呈指数增长，因此严重限制了ML接收机在实际应用中的使用。基于MMSE准则的MMSE-LLR虽然降低了解调复杂度，但相比ML接收机有较大的性能损失，因此在对实时性有要求的应用场合中，需要复杂度较低同时性能损失较小的接收机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了用于多输入多输出载波序号调制系统的低复杂度解调方法。

用于多输入多输出载波序号调制系统的低复杂度解调方法，其包括如下步骤：

a)基于MMSE准则辅助的MAP估计模块的实现：根据多输入多输出载波序号调制系统发送端采用的调制方案，将接收到的信号帧分为G个相互独立的信号子帧，对每个信号子帧中子载波逐个估计独立解调得到每个子载波的解调结果；对每个子载波的每种可能的激活模式进行降维MMSE估计，按照激活模式得到完整的发送矢量估计，然后使用MAP准则计算每个激活模式的矢量估计的最大后验概率，最终得到此子载波的估计；当信号子帧中的所有子载波估计结束，将各个子载波的估计按顺序组成信号子帧的估计；

b)激活模式检测模块的实现：检测信号子帧中对应每个天线发送的OFDM-IM子帧的激活模式，全部合法则输入到下一级信号子帧解调模块；如果检测到有不合法的激活模式，记录对应的发送天线索引，输入到错误激活模式纠正和出错子载波估计模块；