[发明专利]低复杂度广义空间调制迭代检测方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及广义空间调制(generalized spatial modulation，GSM)通信系统中的一种信号迭代检测方法。

背景技术

在GSM系统中，将在N_u个激活的发射天线上传输不同的调制符号，从而有效地提高系统的频谱效率。假设GSM系统采用具有N_t根发射天线和N_r根接收天线，在每一个时隙只选择N_u(N_u＜N_t)根发射天线传输调制符号，用于信息比特映射的发射天线组合数为其中，表示二项式系数，表示取整。待发送的信息比特流分成两部分：一部分用于映射发射天线组合，需要的比特长度为另一部分用于映射调制星座符号向量需要的比特长度为l₂＝N_u·log₂(M)，其中，M为调制阶数，表示APM星座符号集合。由此可知，每个时隙传输的信息比特的总长度为L＝l₁+l₂。

假设GSM系统发射信号经过准静态平坦Rayleigh衰落信道。设是发射符号向量，GSM系统的发射信号可表示为其中，调制符号s_j所在的位置为映射的发射天线组合中第j根激活天线的索引，j∈{1,2,...,N_u}，式中所得的发射符号向量x总共有N_t个元素，但只有N_u个非零值。

GSM系统的接收信号可用数学表达式其中，为信道矩阵，其元素是均值为0，方差为1的独立同分布的高斯随机变量，n表示N_r×1维的加性高斯白噪声向量，其各元素相互独立，均值为0，方差为N₀，h_k表示信道矩阵H的第k列对应元素，表示选择的发射天线组合，其中，i和分别表示激活天线的索引和符号向量的索引。是信道矩阵中对应的N_u列，是发送的符号向量，分别对应索引i和对发射向量x的检测可等同为检测发射天线组合I_i和激活天线上发送的APM符号向量

GSM系统的接收端在进行检测时，既要检测选取的发射天线组合，又要检测每个激活的发射天线上所携带的调制符号，由于该系统的发射端激活多根天线同时传输数据符号，从而相对引入了符号间干扰，因此，GSM系统的接收机的复杂度相对空间调制系统较复杂一些。下面将介绍适用于GSM系统的最佳软检测算法：最大后验概率(MAP)估计。

GSM系统的MAP检测算法是联合估计发射天线组合和调制符号向量，对所有可能的发射信号进行搜索，选择与接收信号具有最小欧氏距离的等效信号对应的发射信号作为最佳检测信号。在第m个GSM发送向量的检测，每个比特的似然比L_e(b_u),(u＝1,...,l＝l₁+l₂)可以通过下式得到：其中，和分别表示GSM发射向量的子空间。表示第m个GSM发送向量的概率度量值，通过以下计算得到：其中，L_a(b_j)是先验似然比信息。根据Max-Log MAP算法，似然比的计算可以简化为：其度量值的计算表示为：用表示激活天线组合的集合，用表示N_u个发送符号组成的列向量的集合，那么用于调制激活天线组合的比特的似然比L_e(b_k),k＝(1,...,l₁)可以通过下式计算：其中，和分别表示激活天线组合集合的子空间。类似的，N_u个发送符号传输的l₂比特的似然比L_e(b_r),r＝(l₁+1,...,l)可以由下式得到：其中，和分别表示集合的子空间。

发明内容

本发明提出一种低复杂度广义空间调制迭代检测方法。对于所有的N种可能的激活天线组合，分别通过B-MMSE检测得到一组候选符号，最终得到一个N元的候选集，然后进行ML检测，取其中欧氏距离最小的组合作为最终结果。

低复杂度广义空间调制迭代检测方法，包括如下步骤：