[发明专利]一种基于LLL-SD的大规模MIMO信号检测方法

权利要求书

1.一种基于LLL-SD的大规模MIMO信号检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：系统初始基的规模为m，则随机产生m个n维幺模矩阵U_i，1≤i≤m；幺模矩阵U_i的选取采用U_i＝A_iC_i的形式，其中A_i为下三角幺模矩阵，C_i为上三角幺模矩阵；

S2：根据H_i＝U_iH产生m组初始基，其中信道矩阵H为系统的其中一组初始基；

S3：对m组初始基同时进行LLL约减，并计算约减后生成新基的正交缺陷度；

S4：将m组初始基按正交缺陷度进行排序，根据正交缺陷度值的大小，选取性能最优即正交缺陷度最小的一组约减基和变换矩阵T；将约减基进行QR分解，得到上三角矩阵和酉矩阵满足即

S5：将酉矩阵的共轭转置与接收信号向量y相乘，得到接收信号的均衡信号即

S6：利用接收信号的均衡信号和上三角矩阵根据SD算法进行串行干扰消除；

S7：利用自适应球半径的SD算法进行译码；

S8：得到输出信号x_i(1≤i≤N_t)，N_t为发送端的天线数量。

2.根据权利要求1所述的基于LLL-SD的大规模MIMO信号检测方法，其特征在于：步骤S1中，系统的发射天线数为N_t，接收天线数为N_R，并令N_t＝N_R＝n，初始基的规模为m，则随机产生m个n维幺模矩阵，幺模矩阵的选取采用U_i＝A_iC_i的形式，其中A_i为下三角幺模矩阵，C_i为上三角幺模矩阵：

A_i、C_i中的未知元素为随机生成的0或者1。

3.根据权利要求1所述的基于LLL-SD的大规模MIMO信号检测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，矩阵的正交缺陷度定义为：

其中，||h_n||²表示h_n的范数，h_n表示H的列向量，0≤od(H)≤1，表明正交缺陷度越小，正交性越好，即正交矩阵od(H)＝0，奇异矩阵od(H)＝1。

4.根据权利要求3所述的基于LLL-SD的大规模MIMO信号检测方法，其特征在于：步骤S3中所述对m组初始基同时进行LLL约减，等效为对m组初始基H_i进行QR分解，分解为酉矩阵Q和上三角矩阵R相乘的形式：H_i＝QR，并使矩阵R中的元素满足式(4)和式(5)所示的两个约束条件：

δ|r_l-1，l-1|²≤|r_l，l|²+|r_l-1，l|² (5)

其中，l＝2，…，r_i，j表示R矩阵中第i行j列元素，|·|表示取绝对值操作，δ为对初始基H进行LLL约减的满足条件；

当式(4)不满足时，更新元素：

其中，round(·)表示四舍五入求整操作；

当式(5)不满足时，即：

将交换h_n、h_n-1的位置，并利用Givens变换更新Q，R矩阵；

令Givens变换的旋转矩阵为G，则G的计算公式为：

由式(8)得到更新后的酉矩阵Q和上三角矩阵R为：

R＝GR (9)

Q＝QG^H (10)。