[发明专利]一种快跳频系统中低复杂度次优非相干多用户检测

摘要

本发明提供一种快跳频系统中低复杂度次优非相干多用户检测，快跳频系统中低复杂度次优非相干多用户检测技术，利用期望用户信号的一致性提出基于期望元素选择来构建伴随时频矩阵，通过充分利用接收信号的信息来降低硬判决和软限制判决引起的错误扩散，保证了算法的检测性能。根据期望用户的解跳信号在时频矩阵具有最大行的特点，对每用户的解跳译码时频图样采用最大行原理进行预检测，降低了最大似然检测的搜索子空间，降低了算法的复杂度。对可靠检测的数据进行重映射及跳频地址编码，最后采用子空间最大似然检测算法检测出多用户信号来保证系统性能。

主权项

一种快跳频系统中低复杂度次优非相干多用户检测，其特征在于，包括以下步骤：步骤101：搜索空间：首先根据前端处理后信号来估计搜索空间的大小并建立接收时频矩阵R；步骤102：构建伴随矩阵：基于期望元素选择方式和接收伴随时频矩阵来构造伴随时频矩阵R_a，选取时频矩阵R每列中E(R)个最大值对应的位置并映射到伴随时频矩阵R_a中相对应的位置，期望元素选择方式对应的E(R)表示为：$E\left(R\right)=L\×\underset{i=1}{\overset{\min (Q,K)}{\mathrm{\Σ}}}i\left(\begin{array}{c}Q\\ i\end{array}\right)f_R\left(i\right)$$f_R\left(i\right)=\left\{\begin{array}{cc}1/Q^K& i=1\\ {\left(\frac{i}{Q}\right)}^K-\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{f}_R(i-1)& i\≥2\end{array}\right.$其中，f_R(i)为K个用户在每时隙使用i(i≤K)个频点的概率；步骤103：最大行预检测：根据不同的跳频地址码对伴随时频矩阵R_a进行解跳译码，得到K个解跳译码矩阵，表示为D₁,D₂,…,D_K，对每个解跳译码矩阵采用最大行原则进行预检测，若某个译码矩阵存在某个行中黑格子的个数大于L‑ε，则该行为该译码矩阵对应的跳频地址码进行传送的数据，并进行MSK映射，ε为预先设置的整数值，当只有唯一的最大行，则判断恢复出用户信号，不再执行最大似然多用户检测；当有两个或两个以上最大行时即存在判决模糊就进行多用户检测；步骤104：根据上述步骤得到的集合对符号重新进行映射和跳频地址编码得到时频矩阵R_t，各种信号组合所映射成的TF矩阵为R′所示；设所有的时频矩阵R_t构成的集合为M为所有可能发送的符号对应的图样；步骤105：根据前面得到的接收符号集合和时频矩阵集合M，则次优非相干多用户检测表示为：$\hat{s}=\arg \underset{{\{{\hat{X}}_k\∈X_k\}}_{k=1}^K}{\min }\left\{\underset{(m,l)\∈M}{\overset{Q-1}{\underset{m=0}{\mathrm{\Σ}}}}\stackrel{L-1}{\underset{l=0}{\mathrm{\Σ}}}\right[\ln (K_{\mathrm{ml}}{\mathrm{\σ}}_h^2+{\mathrm{\σ}}^2)+\frac{R_{\mathrm{ml}}}{K_{\mathrm{ml}}{\mathrm{\σ}}_h^2+{\mathrm{\σ}}^2}\left]\right\}$其中，对于那些不属于M内的元素，有K_ml＝0，表示上述元素对应的时频点上，没有用户信号，不再计算；仅计算集合M内有用户信号的R_ml，即R中座标为(m,l)∈M的元素，通过比较似然概率来判定发送信号。