[发明专利]用于载波索引调制的MIMO-OFDM系统的低复杂度检测方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及多输入多输出、正交频分复用和载波索引调制技术及相关信号检测技术。本发明首先将子载波块对应的接收符号向量做ZF/MMSE均衡检测得到一个初始解向量，然后在当前解向量的基础上进行邻域空间搜索，其中邻域空间定义为与当前解向量仅有一个调制符号或者一个子载波索引不同的所有解向量集合，最后比较当前解和其邻域解的ML代价，保留ML代价最小的解作为下一次循环的当前解。循环搜索多次，直至当前解比其所有邻域空间解的ML代价小或者超出循环次数上限，输出最后得到的当前解，进行解调。该方法的优点主要体现在：在取得近ML的BER性能的同时，有效降低了计算的复杂度。

主权项

1.用于载波索引调制的MIMO‑OFDM系统的低复杂度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、产生信息比特，具体为：设子载波总个数为N，每个子块的子载波个数为L，激活其中K个子载波发送数据，记作子载波配置(L,K)，则一共有G＝N/L个子块，对于每根天线上每个子块，子载波激活的组合数一共有有效的备用组合为索引调制比特数为激活的K个子载波用于发送调制符号，符号调制比特数为b₂＝Klog₂(M)，总的比特数为B＝N_t×(B₁+B₂)，其中，M为符号星座点空间大小，B₁＝G·b₁和B₂＝G·b₂分别作为每根发射天线上的索引调制比特和符号调制比特数，表示向下取整操作，N_t为发射天线数；S2、对每根发射天线上的信息比特进行载波索引调制和符号调制，具体为：将N个子载波分成G＝N/L个子块，每个子块含有L个子载波，提取每个子块对应的(b1+b2)信息比特，对b1位和b2位信息比特分别进行索引调制和符号调制，根据索引调制信息来激活对应的K个子载波用于发送星座点符号，剩下的(L‑K)个子载波不发数据；S3、在发送端对经过载波索引调制和符号调制后的符号进行OFDM调制，其中，所述OFDM调制包括串并转换、IFFT和加循环前缀CP；S4、信息比特经S1‑S3处理后在发送端得到发送符号，并经瑞利衰落信道和高斯信道后到达接收端；S5、在接收端对接收到的符号进行OFDM解调，其中，所述OFDM解调包括去循环前缀CP、FFT、并串转换；S6、信号检测，具体步骤如下：S61、获得初始解即，对第g(g＝1,2,...,G)块的接收信号Y^g做ZF/MMSE检测,选取每根天线上的前K个模值最大的检测符号索引作为激活子载波的索引，并对这K个符号进行硬判决，得到当前初始解其中，第g块的接收信号的频域表达式表示为表示第i根发射天线上发送的第g个子块的符号，其中i＝1,2,...,N_t，表示第j根接收天线上接收的第g个子块的接收符号，其中j＝1,2,...,N_r，是第i根发射天线与第j根接收天线之间第g个子块对应的信道矩阵，其中表示块的第l个子载波对应的信道衰落系数，其中l＝0,1,...,L‑1，表示叠加在第g个子块符号的噪声向量，其元素服从均值为0、方差为σ²的高斯分布；S62、邻域搜索，即，对于其邻域空间集合表示为该集合中所有的元素与X^g仅有一个调制符号或者一个子载波索引不同，搜索的邻域空间解，选取当前解与其所有邻域空间解中ML代价最小的解作为下一次邻域搜索的当前解如此进行多次循环搜索，直至当前解比其所有邻域空间解的ML代价小或者超出循环次数上限为止，并将最后得到的当前解作为最终输出解向量其中，Λ表示所有发送ML估计的发送符号向量集合，ML估计的发送符号为||·||_F表示向量的Frobenius范数；S7、解调恢复原始比特信息，即，对S6得到各个块的激活子载波组合和对应的发送符号分别进行子载波索引解调和数字解调，恢复得到信息比特流。