[发明专利]基于正交空间调制系统的星座图优化方法、终端及存储介质

说明书

本发明公开了基于正交空间调制系统的星座图优化方法、终端及存储介质，所述方法，首先给出正交空间调制系统，以及给出发射空间向量之间的平方最小欧式距离公式。根据欧式距离公式特性分析，设计出一种适合正交空间调制系统的星座图。相对于传统的QAM/PSK调制技术，本发明更适用于正交空间调制系统，通过降低发射空间向量的平均能量，以增大发射空间向量之间的平方最小欧式距离，获得更好的传输系统性能，提高无线通信系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及基于正交空间调制系统的星座图优化方法、终端及存储介质。

背景技术

正交空间调制(Quadrature Spatial Modulation,QSM)技术已经成为5G无线通信系统中关键技术的研究热点之一，它不仅通过多维正交振幅调制或相移键控(M-aryQuadrature Amplitude Modulation/Phase Shift Keying,M-QAM/PSK)调制符号携带信息，而且通过天线空间维度中同相空间维度和正交空间维度携带信息。这意味着QSM系统中每次发送的一个空间向量信号由M-QAM/PSK调制符号和同相与正交空间维度的两个发射天线索引所形成。

在仅单根发射天线的传统无线通信系统中，由于信道衰落和噪声干扰，两两传统星座点之间的最小欧氏距离(Minimum Euclidean Distance,MED)在高信噪比时对无线通信质量起到决定作用。在多输入多输出(Multi-input Multi-output,MIMO)系统中，一个或多个传统星座点被调制在发射天线上，形成一个发射空间向量(Transmitted spatialvector,TSV)之后被发射出去。也就是说，两两TSVs之间的平方最小欧式距离(squaredminimum Euclidean distance,SMED)在MIMO通信系统中起到关键作用。由于信号星座点的不同分布，星座点映射到多根发射天线上形成不同发射空间向量(Transmitted spatialvector,TSV)。因此，进一步优化信号星座点的分布，可以获得更好的系统性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于正交空间调制系统的星座图优化方法、终端及存储介质，更适用于正交空间调制系统，通过降低发射空间向量的平均能量，以增大发射空间向量之间的平方最小欧式距离，获得更好的传输系统性能，提高无线通信系统的可靠性。

本发明实施例提出一种基于正交空间调制系统的星座图优化方法，包括：

S1、给定传统的M-QAM星座符号s_m，计算两两星座符号之间的平方最小欧式距离为：

其中，m∈1,2,…,M，E_av为每个星座点的平均能量；

S2、将传统的M-QAM星座符号s_m应用于正交空间调制系统QSM中，则两两发射空间向量之间的平方最小欧氏距离为：

其中，分别为s_m的实部和虚部，S_m由分别通过各自天线索引被调制到同相和正交的空间域得到；

S3、根据和将四个星座点{±1±j}作为优化的正交幅度调制O-QAM星座的最内部四个星座点，则有4-Q-QAM星座点为{±1±j}。

S4、将优化M-QAM星座的问题描述为：

其中，S°表示为O-QAM星座点映射到发射天线得到的发射空间向量，表示为O-QAM星座中每个星座点平均能量。

进一步地，所述的基于正交空间调制系统的星座图优化方法，还包括：

S5、根据约束条件平方最小欧式距离获得最大化，则有：