[发明专利]一种低复杂度的多用户检测方法

摘要

一种低复杂度的多用户检测方法以经典多址信道为基础，以Viterbi算法为前提，利用量子快速搜索算法，设计新的多用户检测方法，有效降低多用户检测最优解的计算复杂度。多用户检测是在多用户通信系统的接收信号中恢复多个传送信号的过程。以DS－CDMA上行链路为例，第k个用户的第i个符号表示为b_k(i)，每个符号被长为PG的扩频码s_k(t)进行编码，其中为调制波形，则第k个用户的输出信号，其中E_k是第k个用户的能量。假设信道对第k个用户的影响是简单的冲激响应函数h_k(t)＝α_kδ(t－τ_k)，α_k，τ_k是路径增益和延迟，经过带有加性噪声的信道，接收端获得的信号为

主权项

1.一种低复杂度的多用户检测方法，其特征在于该检测方法以经典多址信道为基础，以Viterbi算法为前提，利用量子快速搜索方法，设计新的多用户检测方法，有效降低多用户检测最优解的计算复杂度；具体实现方法为：1).构造N＝2^k位量子寄存器，包含量子基态|ψ₁>，|ψ₂>......|ψ_N>，分别对应于函数值x₁，x₂......x_N。表示为T(|ψ_i>)＝x_i(i＝1，2....N)；2).使用Walsh-Hardamard变换初始化量子寄存器，此时量子寄存器的量子态为|ψ(kj(0),lj(0))>=Σk=1N1N|ψk>,]]>其中k_j⁽⁰⁾，l_j⁽⁰⁾均为3).在量子寄存器中随机取一量子基态，将其所对应的函数值作为门限值，在仿真时，将量子寄存器中首个量子基态|ψ₁>所对应的函数值x₁作为门限值，利用Grover算法找出量子寄存器中所应函数值小于等于x₁的量子基态，方法是对于量子寄存器中某一量子基态|ψ_i>(i＝1，2...N)，如果T(|ψ_i>)≤T(|ψ₁>)，使用旋转操作R将其概率幅旋转π，否则保持不变；R定义为：4).将每种量子基态的幅度合在一起，形成量子态幅度向量，对量子基态概率幅度向量应用矩阵D进行幺正变换，放大所要寻找量子基态的概率幅度，同时降低其他不需要的量子基态概率幅度，矩阵D定义为：Dpq=2N,p≠q-1+2N,p=q]]>5).通过R算子和D算子的作用后，找出了量子寄存器中对应函数值小于等于x₁的所有量子基态，可以发现目标量子态的寻找范围将大大缩小。对现范围内的量子态重复步骤3)，4)操作，利用Grover算法搜索到所对应函数值小于等于门限值的量子基态，直到剩余唯一量子基态为止。6).此时量子寄存器的量子态为对量子寄存器进行测量，找到函数值最小值所对应的发送信息序列，获得基于量子算法的多用户检测最优解。