[发明专利]基于分解因子矩阵的信号检测方法、系统、设备及介质

说明书

本发明提供了基于分解因子矩阵的信号检测方法、系统、设备及介质，方法包括：通过接收端接收发射端的发射信号，获取包括两个以上接收信号的接收信号向量；确定接收端与发射端之间的信道矩阵，并根据信道矩阵，计算得到发射信号的估计误差协方差矩阵的分解因子矩阵；根据信道矩阵对接收信号向量进行预处理，得到对应的接收信号结果向量；根据信道矩阵、分解因子矩阵、接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量，对发射信号进行干扰消除检测。本发明采用迭代更新的分解因子矩阵和补偿因子列向量估计发射信号，降低信号干扰检测的计算复杂度，提升系统计算效率的同时，还大大减少系统中高维矩阵数据存储，进而降低多天线无线通信系统的成本开销。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于分解因子矩阵的信号检测方法、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术

多入多出无线通信系统因其在发射端和接收端同时部署多天线阵列得到的图1所示的具有空-时架构的通信系统，可以极大的提高传输可靠性和吞吐量，且该系统工作在瑞利散射环境，信道矩阵的各个元素可以近似看作是统计独立的等特点而得以广泛应用。在图1所示的无线通信系统中，发射端的发射天线单元数目M最少是2，而接收端的接收天线单元数目N最少是M，一个数据序列分成M个不相关的码元子序列，对应每个码元子序列由M个发射天线单元中的一个发射(发射信号s₁，...，s_M分别通过M个不同的天线单元a₁，...，a_M发射)，对应M个子序列在经过一个信道矩阵为H_N×M的信道的影响后，在接收端由N个接收天线单元接收(接收信号x₁，...，x_N分别从N个不同的天线单元b₁，...，b_N接收，且包含了通过求和成分c₁，c₂，...，c_N表示的噪声信号w₁，w₂，...，w_N)，即发射信号的向量与接收信号的向量之间满足关系式x＝Hs+w，发射信号的最小均方误差(MMSE)估计为其中，符号(·)^-1表示求矩阵的逆矩阵，α为与发射信号的信噪比相关的常数，且在定义R＝H^HH+αI和PP^H＝R^-1＝(H^HH+αI)^-1(或)时，发射信号的最小均方误差(MMSE)估计可表示为(或)。

现有干扰消除接收机大都采用最优顺序进行迭代，依次检测发射信号向量的M个发射信号，在每次迭代检测中，获取所有未检测到的发射信号中具有最高的检测后信噪比(SNR)的发射信号，并在对其完成估计后，在接收到的信号向量中将其减去进行干扰消除的信号检测方法；然而，该信号检测方法在对应的干扰消除步骤中，需要用到信道矩阵H的共轭转置与信道矩阵H的乘积矩阵B＝H^HH或R＝H^HH+αI，且在发射信号的估计步骤中还需要用到其他矩阵P_M或L_M和D_M即信号检测过程中需要存储矩阵B＝H^HH或R＝H^HH+αI，以及同时存储矩阵P_M或L_M和D_M，整个系统必需占用较多存储空间，势必增加通信系统的成本开销。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于分解因子矩阵的信号检测方法、系统、计算机设备及存储介质，通过采用采用迭代更新的分解因子矩阵和补偿因子列向量估计发射信号的方法，降低多天线无线通信系统中接收机对信号进行干扰检测和消除的计算复杂度，提升系统计算效率的同时，有效节约通信系统的存储空间，进而降低多天线无线通信系统的成本开销。

为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种基于分解因子矩阵的信号检测方法、系统、计算机设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于分解因子矩阵的信号检测方法，所述方法包括以下步骤：