[发明专利]一种MIMO无线通信解调接收方法及系统

说明书

本发明涉及一种MIMO无线通信解调接收方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、接收无线空间中的信号并将其从高频载波中恢复至多路基带数字信号；S2、利用零空间恒模算法将混叠的多路基带数字信号处理后得到原始独立的多路数字信号；S3、将解调出的多路数字信号进行相对应的数字调制方式进行数字解码，得到所发送的信号。与现有技术相比，本发明中采用的零空间恒模算法具有自动进行均衡且无需训练序列的特点，在MIMO无线通信应用中效果显著，操作方便简单，成本较低。

技术领域

本发明涉及MIMO无线通信技术领域，尤其是涉及一种MIMO无线通信解调接收方法及系统。

背景技术

无线通信在当今通信领域因其便捷性而逐渐成为主流。如今5G时代的到来，使得MIMO(Multiple Input Multiple Output)无线通信信号传输的性能和质量直接影响到用户们的体验度。MIMO信号传输过程中，如图1所示，X和Y两路不同信号发送之后，A天线的信息会被C和D天线接收，B天线的信息同样会被C和D天线接收，即天线C和D接收到的信号是X和Y两路信号的混叠，从而导致在接收端无法直接将X和Y信号进行解调。因此无线通信中的解调接收机技术研究对信号传输有着十分重要的意义，现有的几个方法如下。

训练序列法，主要是按一定的估计准则确定各个待估参数值，或者逐步跟踪和调整待估参数的估计值，其特点是需要借助参考信号(导频或者训练序列)。该算法的弊端同样来源于参考信号，这会使得信号传输过程中需要传输训练序列从而加大信号带宽的使用，导致频谱带宽的使用效率降低。

例如文献“On the Training of MIMO-OFDM Channels with Least SquareChannel Estimation and Linear Interpolation”(S.J.Lee.IEEE CommunicationsLetters,2008,12(2):100-102.)中提出，根据信号传输响应：

y＝Hx+z

该文献在导频子载波上采用最小二乘信道估计，在数据子载波上采用线性插值，对MIMO-OFDM信道进行训练。利用广义互信息方法，推导了该系统的可达速率。给出了二维时频域内最优导频密度的计算实例。

盲信号估计法，是处理针对在信号源未知、信号传输通道特性未知的情况下，仅通过分析检测信号来获得信号源的一种方法。相比于训练序列法，盲信号估计法可以全带宽传输信号，不占有过多频带资源，仅需要在接收端做数字信号处理即可。

例如文献“On Recursive Blind Equalization in Sensor Networks”(ChengpuYu and Lihua Xie.IEEE Trans.Signal Process,2015,63(3):662-672.)中提出盲信号估计法在传感器网络中的用法，提出了两种分布式均衡方法，一个可以通过使用多重平均分量运算来提供一个近似的均衡器，另一个可以通过使用一个平均分量运算和更新信息来获得一个精确的均衡器。

恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)作为盲信号估计法的一种，因其简单有效而被广泛使用，其采用自适应的盲均衡技术，通过随机梯度下降算法迭代均衡器系数，以最小化代价函数来减小均衡器输出信号与恒模的差距，进而实现接收信号的解调。在5G通信的多天线高速数据传输需求下，不断升级更新的恒模算法将极大地促进5G通信中信号接收的有效性和可靠性，在目前5G通信的应用中意义重大。