[发明专利]用于标记辅助聚类接收机的标记符号设计方法

权利要求书

1.用于标记辅助聚类接收机的标记符号设计方法，包括：

在发射端：发射机在发送数据信息之前，插入标记符号，所述标记符号组成的矩阵为φ，标记符号的内容是接收端已知的；

在接收端：将接收到的标记符号对应的标记信号记为Y，通过标记重构获得的标记为Y_R，将接收到的信号通过聚类算法形成多个类别；根据聚类结果和标记符号恢复发送符号；

其特征在于，所述标记符号的设计方法为，使利用Y重构出来的标记Y_R的误差最小，具体方法为：

对于OFDM系统，φ是一个向量，定义为s_L，相应的，Y也是一个向量，定义为y_L，Y_R也是一个向量，定义为y_R，令共有M个子载波，有L条路径到达接收端，这些时域信道表示为h₀,h₁,…,h_L-1，接收端在进行去循环前缀和快速离散傅里叶变换的过程后，在第n个时刻的频域信号表示为：

y_n＝Λs_n+u_n

其中，s_n是指一个OFDM符号，s＝[s_n,0,s_n,1,…,s_n,M-1]^T，s_n,m表示第m个子载波上的第n个时刻的符号，并且从符号集S选取的，S是发送端可发送符号的集合，Λ＝diag(H₀,H₁,…,H_M-1)表示信道的频域响应，并且

标记符号的设计方法包括：

①最少的发送标记数目：为了减小发送符号的数目，利用子载波之间的关系和发送符号之间的关系，进行标记重构，各子载波频域信道响应之间的关系表示为：

指定被标记的子载波为p₁,p₂,…p_T，其中T为被标记子载波的数目；这些被标记的子载波表示为：

其中

其中当T＝L时，B是一个可逆矩阵，子载波m上的频域信道响应为：

H_m＝w_mB^-1d (3)

其中并且

由式(3)得，当T＝L时，标记的子载波频域信道响应可以表示出所有子载波上的频域信道响应，即发送端至少要标记L个子载波；

②标记重构：在接收端，接收机通过聚类得到K＝MQ类，其中Q代表调制阶数；接收端接收到信号的真实均值为μ_k＝H_mS_q，其中k＝m+Mq，m＝0,…,M-1，q＝0,…,Q-1，S_q代表集合S中的一个元素，由式(3)得：

μ_k＝H_mS_q＝w_mB^-1dS₀f_q＝a_kdS₀

其中a_k＝w_mB^-1f_q，为了标识接收机聚类得到的组，利用标记重构的方式得到K个标记；发送端发送的标记符号为：

在接收端接收到的标记表示为

其中运算符表示矩阵或者向量的对应元素相乘，将接收到的标记进行预处理：

其中则重构出的标记为其中

③标记位置和标记符号的选择：最小化重构误差，即

其中最优解为运算符表示向下取整，mod(·,M)表示模M加运算；从最优解可以得到，要发送的符号选择能量最大的为最优，发送标记的子载波之间的相互的位置相隔最远为最优。