[发明专利]一种MIMO-OFDM-IM低复杂度检测方法

权利要求书

1.一种MIMO-OFDM-IM低复杂度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、源比特映射；

将AN_t比特信息分成N_t组，N_t组每组的A比特信息对应一个发送天线；再将A比特信息经过比特分流器分为G组，G组每组有p比特信息，其中A＝pG，将p比特信息映射到载波长度为N的OFDM组上，其中N＝M/G，M为一个OFDM-IM快符号中的子载波个数，在OFDM组中，载波长度为N的子载波中有L个传输星座符号，其余的子载波为空子载波；

一方面，p₁比特信息被送入索引选择器，用来从载波长度为N的子载波中选择L个子载波激活，则索引选择器传输的比特数为：

其中，为对下取整，为二项式系数；

另一方面，p₂比特信息被送入映射器，映射到W维的L个传输星座符号上，则映射器传输的比特数为：

p₂＝L log₂W，

S2、OFDM调制数据发送，

经过索引调制，每个发送天线的G组数据经过块产生器得到一个OFDM-IM块符号：

其中，为第t个天线第g个OFDM-IM块载波组中的第n个载波的数据，t＝1,2,...,N_t，g＝1,2,...,G，n＝1,2,...,N；

将OFDM-IM块符号送入交织器，得到交织后的OFDM-IM块符号

将交织后的OFDM-IM块符号经过IFFT操作转化到时域，再添加CP后，被发送天线发送出去；

S3、多天线信号接收，有N_r根接收天线，经过衰落信道后，每根接收天线首先经过去CP操作和FFT转化，将时域的数据转化到频域；对于第r根天线，经过FFT后转化到频域上的接收信号为：

其中，为接收信号向量，为从第t个发送天线到第r个接收天线的信道频域响应，为噪声向量，

S4、解交织信号分组：

经过与发送端交织操作相反的解交织操作得到的信号为：

其中，h_r,t为解交织后的数据，η_r为解交织后的数据；

为了检测OFDM-IM组中活跃子载波的位置，解交织后的信号经过信号分组器，分为与发送端组数相同的G组，对于第g组，则有：

其中，为第g组发送数据所经过的信道，为第g组发送数据上的噪声向量；

第g组中的第n个子载波接收信号为：

其中，n＝1,2,...,N；

S5、信号转化；

对第g组的第n个子载波的信道矩阵进行QR分解：

H^g(n)＝Q^g(n)R^g(n)，

其中，Q^g(n)为正交酋矩阵，R^g(n)为上三角矩阵，

将步骤S4中第g组中的第n个子载波接收信号公式左乘(Q^g(n))^H得：

其中，z^g(n)＝(Q^g(n))^Hy^g(n)，μ^g(n)＝(Q^g(n))^Hη^g(n)；

根据索引调制，需要连续检测N个子载波的信号，因此，检测问题转化为：

为了解决上述问题，定义超级符号为超级接收符号为等效信道矩阵为噪声为

则检测问题如下：

其中，z^g,R^g,x^g,μ^g为所有接受天线的第g组信号的组合；

S6、基于K-best的树搜索检测，发送信号的检测为：

其中，Ω为一个组的发送信号的所有可能实现形式，|Ω|＝2^p1W^L；

搜索树有N_t层，每个节点能向下扩展|Ω|个子节点；在每一层的搜索中保留K个节点，K＜|Ω|；通过将每个OFDM-IM组看成一个超级符号，从第N_t层开始搜索，直到搜索到第一层；在每一层的搜索中，计算路径度量值，选择最小路径值对应的K个节点，其余节点被抛弃；当搜索到第一层时，最小路径度量值对应的路径上的超级符号值为检测结果。