[发明专利]一种用于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，涉及一种用于MIMO‑OFDM系统的低复杂度检测方法。本发明的方法主要包括：(1)通过ZF或者MMSE检测，根据检测符号的能量值进行判决得到初始解向量；(2)引入门限判决，若初始解的ML代价值小于门限值，即直接输出初始解，算法终止；(3)若初始解不满足门限值，则对初始解进行邻域搜索，将前m个最优邻域解作为m个初始解。对当前m个解同时进行邻域搜索，每个当前解各保留n个最优邻域解，然后在m×n个邻域解中保留前m个不同的最优解作为下次迭代的当前解，如此进行循环迭代搜索，直至算法满足终止条件而停止。本发明的有益效果是：有效降低了复杂度；可以取得近ML检测性能。

主权项

1.一种用于MIMO‑OFDM系统的低复杂度检测方法，定义MIMO‑OFDM系统发射天线数为T，接收天线数为R，子载波总数为N，每个子块包含L子载波，其中有K个子载波被激活，则一共有G＝N/L个子块；其特征在于，包括以下步骤：S1、产生信息比特：对每根天线上每个子块，激活的子载波组合数一共有有效的组合数为因此对应的索引比特数为其中表示向下取整操作；激活的K个子载波用于发送调制符号，因此对应的调制符号比特数为b₂＝Klog₂(M)，其中M为符号星座点空间大小；则生成的总的比特数为B＝T×(B₁+B₂)，其中B₁＝G×b₁，B₂＝G×b₂分别作为每根发射天线上的索引比特数和符号比特数；S2、子载波索引调制和符号调制：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，具体方法为：提取每个子块对应的信息比特b₁+b₂，对b₁位和b₂位信息比特分别进行索引调制和符号调制，根据索引信息激活对应的K个子载波用于发送星座点符号，剩余的L‑K个子载波不承载数据；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调制获得发送符号；S4、在发送端将步骤S3中获得的发送符号进行发送；S5、在接收端对接收到的符号进行OFDM解调，获得频域的接收信号；S6、信号检测：将第g块的接收信号的频域表达式表示为：Y^g＝H^gX^g+W^g其中，表示第i根发射天线上发送的第g个子块的符号，表示第j根接收天线上接收的第g个子块的收符号，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，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；则对第g块的接收信号的具体检测方法为：S61、对接收信号Y^g进行ZF或者MMSE检测，得到每根天线上的检测符号为：S62、计算每种索引组合对应的能量和值：其中S63、对组合进行判决：其中，S64、对判决得到的索引组合下的符号进行判决：获得初始解S65、引入门限值V_th，并判断是否成立，若是，则直接输出最终解进入步骤S611，若否，则进入步骤S66；S66、对进行邻域搜索，得到m个初始解，并置为当前解：其中，函数的邻域集合为与仅在一根天线上的符号不同的所有向量集合；迭代执行以下步骤：S67、对于第i次循环，对当前m个解进行邻域搜索，对每个当前解保留前n个最优邻域解：S68、从得到的m×n个解向量，即集合C中，选择前m个最优解作为下次循环的当前解：S69、如果前一次循环得到的最小ML代价值小于或等于当前迭代的最小ML代价值，即：则最终解为进入步骤S611，否则进入步骤S610；S610、将当前解更新为：回到步骤S67，直至i达到预设的循环次数上限后退出检测过程；S611、对最终输出的解向量进行子载波索引解调和数字解调，恢复得到原始比特信息。