[发明专利]一种低复杂度的大规模天线选择方法

摘要

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及空间调制技术，具体来说是一种基于空间调制的低复杂度大规模天线选择方法，用以解决天线规模较大的空间调制MIMO系统中性能最优天线选择复杂度过高的问题。本发明通过对天线集合进行子集划分，在每个子集合内进行天线选择，避免了星座点和发送向量全集的遍历搜索，同时用夹角和向量的2‑范数的权重作为选取的衡量标准，性能明显优于单纯的考虑2‑范数的容量最大化天线选择方法，在性能和复杂度中取得了较好的折中。

主权项

一种低复杂度的大规模天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.利用信道估计方法获取当前信道矩阵Nt表示发射天线个数、Nr表示接收天线个数，以信道矩阵H的Nt个列向量对应于天线集合S，每个列向量对应于一根天线；在天线集合S中选择范数最大的L根天线，并以这L根天线为基准将天线集合S中剩余的|S|‑L根天线根据列向量的夹角划分为L个子集合，其中|S|表示集合S中的元素个数，夹角的定义为：βj,k=cosθj,k=|hjHhk|||hj||F||hk||F]]>其中，hj和hk表示信道矩阵H的第j和k列；具体步骤为：设定范数最大的L根天线对应L个信道列向量为：hl,l＝1,...,L，将剩余的|S|‑L个列向量逐一与hl,l＝1,...,L分别计算夹角，确定夹角最小值所对应hl，即将该列向量划分至其对应子集合Al,l＝1,...,L内，最终将天线集合S划分为L个子集合；步骤2.对于任一子集合Al,l＝1,...,L，定义Kl表示当前子集合需要选择天线数、已选天线集合l＝1,...,L和备选天线集合l＝1,...,L，初始状态已选天线集合为空集、备选天线集合元素个数为|Al|，即在备选天线集合中选取权重最大的信道列向量添加至已选天线集合l＝1,...,L中，直到已选天线集合中列向量数n＝Kl，结束该子集合的天线选择，具体步骤为：步骤2a.在子集合Al中，对于第一次选择，选择范数最大的一个列向量，即为hl，首先将列向量hl添加到集合中，此时步骤2b.对于第n、n≥2次选择，将备选集合中的个列向量逐一与已选天线集合中已经选择的n‑1个向量分别计算夹角，选择满足最小夹角与当前列向量范数的乘积权重最大的列向量，数学描述如下：pn=argmaxk∈TAl((minj∈SAlβj,k)||hk||F)]]>将满足上式的pn添加到已选天线集合中；步骤2c.重复步骤2b，直到集合的元素为个数为Kl，即步骤3.对于每一个子集合l＝1,...,L进行步骤2的天线选择操作，每个子集合的已选天线集合需要选择的总天线数为步骤4.接收端通过步骤1～3的天线选择处理，反馈给发射端以确定实际发送天线序号，数字化信源信息经过SM调制映射，按发送天线序号进行发送，并经过信道到达接收端；步骤5：接收端获取接收信号后进行相应检测，并通过空间调制解映射恢复出发送数据。