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专利号: 2018114349590
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.GSM-MBM系统中基于松弛迭代的低复杂度检测方法,其特征在于,包括以下步骤:首先对所有可能的发射天线组合及相应镜像激活模式组合(简称TAC-MAP)的信号能量总值进行排序,再依据排序通过松弛迭代算法检测各TAC-MAP的调制符号向量,给定预设阈值Vth,判断检测到的信号向量对应的度量值是否在预设阈值范围之内,若在Vth范围内,则将该检测信号作为最终的检测结果;若不在,则进行下一组TAC-MAP的检测。

2.根据权利要求1所述的GSM-MBM系统中基于松弛迭代的低复杂度检测方法,其特征在于,具体步骤包括:

1)所述GSM-MBM系统具有Nt根发射天线,Nr根接收天线,每根天线周围有mrf个RF镜,产生种信道状态,每个时隙激活Na根发射天线,采用M-ary PSK调制;

接收矩阵为

y=Hx+n  (1)

其中, 是接收向量, 是信道矩阵, 是高斯噪声矩阵,其元素服从均值为0、方差为σ2的复高斯分布; 为GSM-MBM调制端产生的发送向量,形式为其中si,sj∈S表示MPSK调制符号,而si,sj在x向量中的位置m,n与激活的天线位置有关,分别表示激活第m,n根天线,1≤m≤Nt,1≤n≤Nt;l,k则表示第m,n根天线分别激活第l,k个MAP,1≤l≤Nm,1≤k≤Nm;x向量中非零符号的个数为Na;

2)GSM-MBM系统的信道矩阵H表示为

表示第j个发射天线到接收天线的信道矩阵,其中j∈{1,2,…,Nt};分别用Hj的列向量对接收向量y进行预处理,得到恢复符号向量 其元素为j

为H的第k∈{1,2,…,Nm}列,表示接收天线与第k种镜像激活模式的信道增益,得到恢复信号矩阵计算恢复信号矩阵Z中每一个元素的能量,得到 其

元素为

将所有可能的激活天线组合,以及每个激活的发射天线所对应的镜像激活模式的可能性,由权值向量w=[w1,w2,...,wN]T表示,其元素为其中i∈{1,2,...,N}为TAC-MAPC的索引值, 集合为激活的天线组合,其中 集合 表示激活的发射天

线所对应的镜像激活模式,其中 为 中第 列、第 行元素;

对得到的权值向量w=[w1,w2,...,wN]T中的元素进行如下排序:其中sort(·)定义用于按降序对输入向量的元素进行重新排序的排序函数,并且i1,iN分别是w中最大值和最小值的索引,i1,i2,…,iN∈{1,2,…,N};

3)对于排序后的第m∈{1,…,N}个TAC-MAPC,其对应的信道子矩阵 为其中 为 的第 列,表示接收天线与第 个发射天线的第 种镜像激活模式的信道增益;

采用松弛迭代法估计调制符号向量 先估计相应的恢复符号向量 写为:其中R=(Hm)HHm+σ2I,yMF=(Hm)Hy,I是Na×Na维单位矩阵,对公式(8)进行转换,可得到从上式可以看出,矩阵求逆问题转换为求解线性方程的问题, 为待求解向量。将R分解为R=D-L-U,其中D、-L、-U分别为R的对角矩阵、严格下三角矩阵、严格上三角矩阵,则求解公式(9)的松弛迭代法为其中ω为松弛因子,0<ω<2,t表示迭代次数, 是Na×1维零向量,得到恢复符号向量 对其进行解调处理,即可得到调制符号向量Q(·)表示数字解调处理;

4)若估计得到的向量 与发射的调制符号向量sm一致,归一化的ML代价因子可表示为服从自由度为Nr,均值也为Nr的卡方分布;若估计得到的向量与发射向量不一致,则ε服从自由度为Nr的非中心卡方分布,其非中心参数为均值为Nr+γ;若使 与sm相等求得的概率比其他误判的情况概率高,根据卡方分布的特性,最优检测结果需要满足 为了避免检测所有TAC-MAPC产生的复杂度,设置阈值Vth=cNrσ2;当检测得到的 满足下式则终止检测,估计的激活发射天线组合为 其对应的镜像激活模式组合估计的调制符号向量为 若不满足公式(12),则继续进行 的检测,当m+1>N时,则选择最优估计 如下:。