1.标记辅助无线通信系统信号发送和接收方法,其特征在于,包括:在发射端:发射机在发送数据信息之前,插入T个标记符号,T是所需发送的最小标记符号数,所述标记符号的内容是接收端已知的;
在接收端:利用接收到的T个标记符号,通过标记恢复恢复出K-T个剩余标记信号,K为T个标记符号与恢复得到的标记符号之和;
采用T个标记信号和K-T个恢复标记做类别标注,每个标记标注一个类别对应的发送符号;然后采用聚类算法,以K个标记为初始中心点辅助算法快速收敛到全局最优解;在聚类算法迭代收敛过程中,类别标注关系将被保持;聚类完成后,被划分到每个类别的数据信号将被判决为该类别被标注的发送符号,实现符号检测;
所述聚类算法为基于调制特性的高斯混合模型的聚类方法,包括:接收信号的似然函数为:
其中Ψ=[{π0,θ1},{π0,θ2},…,{π0,θM}],θk={μk,Σ0},π0=1/K,令每个成分的均值通过中心点恢复方法得到,所述中心点恢复方法为:设K个可能发送的符号向量形成的符号矩阵为: 对应的接收信号中心点组成的中心点矩阵为:Ω=[μ1,μ2,…,μK];通过矩阵分解的方法, 和Ω可以分解出相同的一个恢复矩阵V,该恢复矩阵在信号经过信道后保持不变;同时, 和Ω会各自分解出另外一个仅含T个中心点的成分,T<<K,记为φ,接收机只需估计T个中心点组成的成分φ即可通过V恢复剩余的中心点;
定义该关系为μk=βk(φ),y(n)服从:
引入隐变量zn∈{0,1}K, 其中znk是zn的元素k,即zn只有一个元素为1,其余为0;接收信号和隐变量的联合分布的期望为:
在已知高斯混合分布的参数Ψ的情况下, 的后验概率为:
在已知γnk的情况下,通过将(4)关于φ和协方差矩阵Σ0求导并取0可得相应的更新公式;
迭代更新T个标记对应的中心点组成的成分φ和协方差Σ0直到收敛,利用φ和V通过中心点恢复的方法得到所有的类别中心点,实现符号检测判决。