[发明专利]一种多有源广义空间调制检测方法

说明书

本发明公开了一种多有源广义空间调制检测方法，利用迫零线性均衡检测所有可能的激活天线组合，根据每组均衡后的信息比特得到对应的欧氏距离，然后对欧氏距离进行排序，以欧氏距离最小的天线组合作为激活天线索引，接着根据阈值判断是否对该天线组合进行部分最大似然检测，对均衡后的邻近星座点进行检测，得到星座调制符号。本发明将天线索引和星座符号分开检测，极大的降低了算法的复杂度，另外再迫零均衡粗略的检测出星座符号之后，通过设置阈值来判断是否对星座符号进一步检测，在降低复杂度的同时提高了方法的检测性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于迫零均衡和部分最大似然的多有源广义空间调制检测方法。

背景技术

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术通过在收发端设置多根天线，在不增加系统带宽与发射功率的前提下，利用空域资源有效提高系统容量。然而在采用大规模MIMO技术的5G系统中，配置在同一基站的上百根天线之间的信道间干扰(Inter-channel Interference，ICI)、天线间同步(Inter-Antenna Synchronization，IAS)、多射频链(Radio Frequency，RF)等问题制约传输性能。为此，只激活部分天线，同时利用天线序号传输信息的空间调制(Spatial Modulation，SM)获得广泛关注。传统的SM系统中，在每个时隙，仅激活一根天线，其它天线都保持静默，输入的信息比特一部分用来选取一根发射天线的索引号，其余比特信息用来星座图调制。

然而传统的SM只激活一根发射天线，不能充分利用大规模MIMO的空域资源，总的传输速率较低。为此，广义空间调制(Generalized Spatial Modulation，GSM)在每个时隙激活至少两根以上的天线用来传输数据符号。此时，空域信息对应激活的发送天线组合，而非单独的天线序号，每根激活天线都传输相同的信息比特，获取的分集增益较大，而复用增益为零。为了实现更高的传输速率，一种结合了垂直空时分层编码(Vertical BellLaboratories Space-time，V-BLAST)技术的新的方案被提出，它被叫做多有源空间调制(Multiple Active-spatial Modulation，MA-SM)技术。在MA-SM系统中，每一根激活的发送天线传输不同的星座调制符号。虽然信息比特的传输速率提高了，但是该系统在接收端受到了严重的ICI问题。因此，相比于传统的空间调制技术，MA-SM系统在接收端的复杂度要高很多。

目前已经提出的信号检测方法分为最优和次优方法。最优方法搜索所有的天线组合，联合估计出天线序号和星座符号，被称为最大似然检测(Maximum Likelihood，ML)。ML检测方法能够实现最优的系统检测性能，但是该方法的复杂度随着发射天线数目和调制阶数成指数增长，方法中很多的搜索都是无效的。随后许多学者提出了一些次优的检测方法，次优方法一般是分为两步，第一步先检测出一组或几组可能的激活天线组合，第二步再进行符号检测。最大接收合并比(Maximum Receive Ratio Combining，MRRC)方法，首先对可能的激活天线组合进行排序，然后对可能性最大的组合进行星座符号解调。该方法有一定的局限性，不适用于一般的衰落信道，比如平坦瑞利衰落信道。现有方法复杂度很低，方法的总体检测性能和ML方法差距较大。另外，对于接收天线数小于发射天数的MIMO系统，信道的伪逆矩阵可能不唯一，该方法检测天线序号几乎没有效果。另一种方法首先使用一种排序方法对所有可能的天线组合进行排序，然后按照可能性从大到小的顺序，利用最小均方误差方法依次对天线组合进行检测，并根据预设的终止阈值来验证估计信号的可靠性，仿真表明该方法能够获得近似于ML检测的性能，同时复杂度大大降低，但是其天线排序方法性能略差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于迫零均衡和部分最大似然的多有源广义空间调制检测方法，解决广义空间调制系统的检测方法复杂度高及性能差的问题。

本发明采用以下技术方案：