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专利号: 2018115741071
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:

1.一种低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)差分正交调制系统下,在接收端将接收信号矩阵拆分成列向量的接收信号矩阵;2)分步估计发射天线索引序列和发射符号,其中,根据差分正交调制系统的信号构建特性,需要在两种不同的情况下考虑发射天线:第一种情况下,假设只有一根天线是激活的,这表示发射符号的实部和虚部通过同一根天线发送,采用信号向量思想检测;第二种情况下,假设发射符号的实部和虚部通过两根不同的发射天线发送,采用改进的分块排序最小均方差误差思想检测,最终对两种情况下的欧式距离进行比较,发射天线为较小者对应的情况。

2.根据权利要求1所述的低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,所述的差分空间正交调制系统中具有Nt根发射天线和Nr根接收天线,采用M阶PSK调制,差分正交空间调制过程如下:首先将信息比特分为三个部分,第一部分的Ntlog2M比特经过M阶PSK调制得到调制符号,第二部分的 比特用于选择实部的天线索引,剩余的 比特用于选择虚部的天线索引;然后分别将对应调制符号的实部加载在实部天线索引矩阵得到矩阵 虚部加载在虚部天线索引矩阵得到矩阵 和 中任一行任一列有且只有一个非零元素,满足不同时隙激活不同天线发射单一符号的要求;将符号矩阵 和 分别进行差分变换得到 和 其中 为d时刻经过差分变化之后得到的实部差分矩阵, 为d时刻经过差分变化之后得到的虚部差分矩阵, 为d时刻发送的实部符号矩阵, 为d时刻发送的虚部符号矩阵,最后将Sd加载在发射天线上进行发射,在接收端,第d时刻的接收矩阵 为Yd=ΗdSd+Nd                      (1)其中, 是一个发射矩阵, 和 表示信道矩阵和

2 2

噪声矩阵,其元素分别服从复数高斯分布CN(0,1)和CN(0,σ),σ为噪声功率。

3.根据权利要求2所述的低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,所述将接收信号矩阵拆分成列向量的接收信号矩阵具体为:接收端的最大似然检测算法公式可以表示为 其中, 和 分别表示预估实部接收矩阵和预估虚部接收矩阵, 和 分别表示预估实部发射矩阵和预估虚部发射矩阵,和 分别表示实部发射矩阵候选集和虚部发射矩阵候选集, 表示范数形式,以ML算法的检测结构为基础,将在d‑1时刻得到的接收信号 视为d时刻检测发射信号所需要的信道增益矩阵 视为d时刻检测发射信号所需要的信道增益矩阵 将接收信号矩阵拆分成信号向量形式。

4.根据权利要求3所述的低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,所述步骤

2)中,在第一种情况下,即假设发射符号s的实部 和虚部 从同一根索引值为l的天线上发射,则:首先利用信号向量检测思想得到被激活的发射天线索引序列,即其中 Gl|i、Yd|i和Hd|l分别表示Gl的第i列、Yd的第i列及Ηd的第l列,然后在MPSK调制基础上,根据接收信号的角度变化范围,利用公式(2)和(3)直接计算出调制符号 和其中round(.)和mod(.)分别表示取整和求模操作, M表示调制阶H

数,θl|i为 对应的角度, (·) 表示共轭转置矩阵;

最后其欧式距离度量为 Di表示D的第i列,i∈{1,2,…,Nt}。

5.根据权利要求3所述的低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,所述步骤

2)中,在第二种情况下,即假设发射符号s的实部 和虚部 分别从两根索引值为 和 的天线上发射,采用改进的分块排序最小均方误差思想进行检测,具体包括:H

首先定义 其中 m∈{1,2,…,Nt},(·) 表

示共轭转置矩阵, 表示伪逆矩阵,然后令Lα=[kα,1,kα,2]表示第α个发射天线组的索引向量,其中所有可能的发射天线组的数量 表示二项式系数,式中2表示总共激活两根天线,1≤α≤Na,1≤kα,1≠kα,2≤Nt,则Lα的权重因子定义一个权重向量 将vi按降序排列为

其中λ1和 分别表示vi中的最大值和最小值对应的序号,i∈{1,

2,…,Nt};

假设已知从第λτ个发射天线组发射,则通过最小均方误差检测可得预计发射符号为:‑1

其中τ∈{1,2,…,Na},Q(·)表示解调功能, (·) 表示逆矩阵,I2表示2*2的单位矩阵;

的欧式距离因子定义为

2

当 时,检测终止,其中δ=2Nrσ,则预计发射天线索引矩阵 及发射符号矩阵为 然后,再令τ=τ+1继续上述步骤;如果τ>Na,则 即令 则Di'=min{dz},i∈{1,2,…,Nt}。

6.根据权利要求3所述的低复杂度差分正交空间调制检测方法,其特征在于,如果所述第一种情况下的欧式距离不大于第二种情况,则发射天线为第一种情况,发射符号从同一天线发射,反之,则为第二种情况,发射符号从不同天线发射。