[发明专利]一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法

说明书

本发明给出了一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法。所述方法发射端使用脉冲幅度调制，首先在发射天线数目为二时，基于最大似然译码器，提出一个空时分组码矩阵的改进方法，此方法相比于传统方法降低了接收机的复杂度；然后串行抵消，利用二阶空时分组码矩阵去构造任意阶的空时分组码矩阵。采用本发明，将星座图搬移至非负区间后，符合任意发射信号为非负实数通信系统的要求，接收端与传统方法一样实现独立译码，降低了发射端功耗，并且使用最大似然译码器，大大降低了接收机的复杂度，同时提高了系统的分集增益。

技术领域

本发明涉及一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法，属于空时编码通信技术领域。

背景技术

目前关于空时分组码的研究中，均使用满速率发送的空时分组码来发送信号，但是由于非正交的空时分组码在接收端的设计方案会随着发射端输入点数目的增加而变得复杂，空时分组码的设计，本质上是利用其他时隙的发射信号在接收端实现分集，随着发射端输入点数量增多，在其他时隙发送的符号只是第一个时隙信号的线性变换，只是为了在接收端实现独立译码而发送的“冗余信号”，所以每个时隙均满负荷发送时，不仅功耗很大，并且在接收端复杂度也会不断提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法，所提方法首先根据现有文献的两输入的通信系统中的非正交空时分组码矩阵在接收端设计复杂度较高的问题，在降低系统复杂度的前提下，确定了两输入的通信系统的低复杂度的空时分组码设计，然后将这种改进的二阶空时分组码矩阵设计应用到任意阶的空时分组码矩阵设计中，设计了一种低功耗的且低复杂度的空时分组码矩阵。

为了解决上述问题，本发明给出一种基于低复杂度空时分组码MIMO系统信号检测方法，包括如下步骤：

步骤A：构建脉冲幅度调制M-PAM的调制星座图如下：

其中M是脉冲幅度调制阶数，x_i是第i个星座点，A是一个实常数，|A|＞1/2，其绝对值的大小与系统的发射功率有关，x_i的补信号为：

补信号也在此星座图内；

步骤B：设计一个低复杂度的两天线发射的空时分组码矩阵，设计过程如下：

步骤B-1：确定所述系统使用的二阶的空时分组码矩阵；

通信系统使用如下空时分组码STBC技术的矩阵W为：

其中x_i是第i个天线发射的信号，i＝1，2；

不失一般性，接收端只有一个输出，信道矩阵为H＝[h₁，h₂]，其中h₁和h₂是信道增益，矩阵W中行位置代表时隙，列位置代表天线的位置；

步骤B-2：设计二阶的低复杂度空时分组码，其矩阵的形式有如下四种：

步骤C：设计任意阶的空时分组码矩阵；