[发明专利]一种大规模MIMO系统中4QAM调制的匹配滤波检测方法

说明书

本发明属于信号检测领域，提供一种大规模MIMO系统中的新型匹配滤波检测方法，该方法为基于门限区域判决的干扰抵消新型匹配滤波检测算法。具体方法如下：对经MF检测得到的每个符号进行门限区域判决，若存在符号位于门限区域S内，则计算这些符号的实部与虚部绝对值之和，选取和值最大的检测符号优先进行干扰抵消；若没有符号位于门限区域S内，则计算所有符号的实部与虚部绝对值之和，选取和值最大的检测符号优先进行干扰抵消，直至迭代完成，检测出所有符号。本发明提供方法通过对检测符号进行初步门限筛选，优先考虑位于门限内的符号，选取实部与虚部绝对值之和最大的符号进行干扰抵消，有效提高系统的BER性能，尤其适用于基于4QAM调制的大规模MIMO系统。

技术领域

本发明属于信号检测的领域，如无线通信、雷达、有线通信等，特别涉及采用大规模多输入多输出(MIMO：Multiple-Input Multiple-Output)的通信方式，具体为一种大规模MIMO 系统中4QAM调制的新型匹配滤波检测方法。

背景技术

众所周知，通过多天线空间复用技术，系统的传输速率可以随天线数线性增长，天线数的增加，虽然可以显著的提高系统速率，但也极大的增加了接收机方法的复杂度。以具有最优检测性能的最大似然(ML：Maximum Likelihood)检测方法为例，其复杂度随着发射天线数的增加成指数增长，难以在实际中应用。

目前，MIMO检测方法获得了广泛的研究，较为典型的方法包括两类：一类是线性检测方法，主要有匹配滤波(MF：Matched Filter)、迫零(ZF：Zero Forcing)、最小均方误差(MMSE： Minimum Mean Square)及其变种方法，另一类是非线性检测方法，主要有基于排序的连续干扰抵消(OSIC：Ordered Successive Interference Cancellation)、球形译码(SD：Sphere Decoding)、 K-Best方法及其变种方法等。线性方法虽然具有较低的复杂度、硬件容易实现，但在低信噪比时性能极差；非线性方法相对于线性方法获得了一定的性能改善，但复杂度也随之提高。

然而在大规模MIMO系统中，MF检测方法虽然复杂度最低，但性能极差，严重限制了MF检测方法的在大规模MIMO系统中的实际应用，为此，本发明提供了一种大规模MIMO 系统中4QAM调制的新型匹配滤波检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对大规模MIMO系统中4QAM调制的新型匹配滤波检测方法，采用本发明的检测方法，能够大幅度改善传统MF检测方法的性能，复杂度低易于实现，且在上行链路中能够获得近最优性能。

本发明的技术方案：一种针对大规模MIMO系统中4QAM调制的新型匹配滤波检测方法，具体步骤如下：

步骤1.初始化：

i＝1、1≤i≤Nt，i表示第i次迭代，Nt为发射天线数；

Y(1)＝Y，Y为接收信号矢量；

H(1)＝H，H为信道矩阵；