[发明专利]一种具有发射分集的低复杂度正交空间调制球形译码检测算法

摘要

本发明公开了一种具有发射分集的低复杂度正交空间调制球形译码检测算法(DQSM‑SD)，该方法是在传统QSM激活天线的基础上，转化为激活空时矩阵以实现发射分集，同时结合空域矩阵的激活组合，增加搜索零点来缩短树形球形译码的搜索过程，从而降低检测复杂度。

主权项

一种具有发射分集的低复杂度正交空间调制球形译码检测算法(DQSM‑SD)，其特征在于，它包括下列步骤：1)首先设定QSM系统发射天线个数为Nt，接收天线个数为Nr，采用M‑QAM调制；根据QSM系统特性每次激活Nt中的两根进行传输调制符号的实部和虚部，将激活传输天线转化为激活空域矩阵A来增加发射分集，A＝(A1,A2,...,AQ)为Nt行T列且每行每列只有一个非零元素的天线阵，个数为Q；2)将信息比特B分为B1,B2,B3三个部分，根据表示向下取整运算，得到B1,B2值，该值表示激活空域矩阵的比特数，lengthB3＝log2M,得到B3的值，该值表示映射为调制符号s的比特数；调制后的实部信息比特与B1从A选出的空间矩阵A(1)相乘得到信号矩阵虚部信息比特与B2从A选出的空间矩阵A(2)相乘得到信号矩阵将两个信号矩阵进行叠加得到传输信号矩阵S(t)，即当A(1)＝A(2)时S(t)的每一列S(t)column表示为公式(1)，代表激活的矩阵索引：当选取矩阵A(1)≠A(2)时，S(t)的每一列表示为公式(2)：3)信号在复高斯噪声N的影响下，接收天线接收到的信号表示为：Y＝HS(t)+N  (3)其中，为MIMO信道矩阵，服从CN(0,1)的复高斯分布，为噪声矩阵，服从CN(0,σ2)的复高斯分布，σ2为噪声方差。4)为了便于信号的检测，利用线性化等效系统模型将以矩阵形式表示的DQSM‑SD系统等效为以向量形式表示的系统，表示为Y~=H^ζK+N~---(4)]]>其中vec(·)表示矩阵的向量化，其中kron(·)表示对矩阵进行克罗内克运算，ζ＝[vec(A1)…vec(AQ)]∈CNtT×Q表示Q个空域矩阵列向量化后的组合矩阵；当A(1)＝A(2)时，K＝[0,…,s,0,…,0]T∈CQ×1；当A(1)≠A(2)时，其中非零元素的个数与实部虚部选取的空间矩阵组合有关，非零元素所在位置与第几个空域矩阵被激活相对应，5)根据传统球形译码的思想，对应的搜索过程可以等效为：||U(Z‑Y′)||≤d2  (5)其中U∈CQ×Q为上三角矩阵，(·)H表示取某一矩阵的共轭转置矩阵，表示取矩阵的伪逆矩阵，Z＝CQ×1表示参与搜索的候选向量，其结构与K一样，d为球形译码的搜索半径，其初始值等于第一次搜索到根节点时的累积度量值；6)检测过程从第四层搜索节点做起，按度量值排序后将度量值最小的节点作为第三层搜索的根节点，在检测过程中加入零点表示矩阵的未激活状态，非零元素所在的位置对应相应的空域矩阵，在搜索过程中，当第一个检测节点为调制符号时，表明实部虚部激活的空域矩阵为相同，即：A(1)＝A(2)，那剩下的搜索节点将自动变为零；同样，若第一个检测节点为调制符号的实部或者虚部，那么剩下一个位置的节点一定是对应的实部或者虚部，剩下的候选节点相应的减少。