[发明专利]一种基于广义空间调制单个符号系统的低复杂度检测方法

说明书

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说是涉及用于广义空间调制单个符号系统的低复杂度检测方法。

背景技术

本发明涉及广义空间调制(Generalized Spatial Modulation,GSM)技术，检测(Detection)技术，及其相关的MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术。

MIMO调制技术是一种无线环境下的高速传输技术，由于发射端和接收端配置多根天线单元，信号通过发送端和接收端的多根天线进行传送和接收，大大的改善了通信质量。同时空间自由度的充分利用，通过多天线实现多发多收，可以改善了信道容量，被视为下一代移动通信的核心技术。

GSM技术作为一种新的MIMO调制方案被提出来一种新的调制技术，是空间调制(Spatial Modulation，SM)和V-BLAST之间一种折中调制方式。该技术的基本原理是通过激活不同的天线，将天线索引值调制用于传输信息比特。跟传统的SM系统只有一个发送天线激活相比，GSM能够得到一个更高的频谱利用效率。同时，与V-BLAST结构相比，GSM系统的发送端需要较少的射频链。

零填充(zero-padded，ZP)辅助广义空间调制单个符号系统(Generalized spatial modulation single carrier，GSM-SC)常用的检测算法为部分干扰抵消伴随连续干扰抵消(the partial interference cancellation receiver with successive interference cancellation，PIC-R-SIC)和最大似然检测(ML)方法，不过这两种方法存在着复杂度过高。

发明内容

本发明针对广义空间调制单载波(Generalized Spatial Modulation aided single carrier，GSM-SC)系统中现有的PIC-R-SIC(部分干扰抵消伴随连续干扰抵消)检测方法复杂度太大，提出了一种低复杂度的检测算法，该算法具有近似ML(最大似然)检测算法性能并且避免了复杂矩阵运算。

本发明的技术方案是：

一种基于广义空间调制单个符号系统的低复杂度检测方法，该检测方法的检测步骤包括：

假设这个数据帧的长度为K，每个数据帧的前面添加P-1长度的0，接收数据可表示为：

则第t项的接收信号由y的tN_r行组成，表示为如下公式2：

其中对应的是H矩阵前tN_r行和前tN_t列的子矩阵。

第一步：.产生所有可能的向量组x₁，根据公式2，在第一个时刻，接收信号

之后，由公式4，计算与每一个可能向量组的欧氏距离平方(square Euclidian distance，SED)度量：

其中C_GSM是所有GSM合理向量集合，并且|C_GSM|＝Q，并且l₁,l₂分别为用于选择激活天线比特数和用于L-PSK调制数。

将这些度量按从小到大的顺序排列，并取出前M个度量。前M个度量对应的向量组x₁表示为和前M个度量表示为

第二步：根据上一步估计向量由公式(2)，接收端信号计算与每个可能向量组的欧氏距离平方度量如下公式5：

其中m∈(1,M)，根据公式5，计算出所有的MQ度量：

这些度量按从小到大的顺序排列，并且从MQ度量中选出最小的个度量；将个度量表示为个度量对应的向量组x₁，x₂可以写成公式7：

第三步：重复第二步操作过程，第K次是，对应的向量组x₁x₂，…,x_k可以写成公式8：

其中，

根据公式1，得到检测结果为如下公式9：

对本发明的方案进行复杂度分析：

假设时的复杂度由下面公式得到：

为了比较方案，传统的两种检测方法PIC-R-SIC和ML复杂度计算为：