[发明专利]通信系统中基于概率剪切的改进匹配滤波消息传递检测方法

权利要求书

1.一种通信系统中基于概率剪切的改进匹配滤波消息传递检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a：输入接收信号的噪声功率估计、匹配滤波前的信道矩阵、匹配滤波后的信道矩阵、匹配滤波后的接收信号；

步骤b：初始化迭代次数、所有发射元素的符号概率分布、期望与方差；

步骤c：判断是否达到最大迭代次数，若是，那么执行判决步骤，否则执行步骤d；

步骤d：判断是否所有发射元素更新完成，若是，那行执行步骤c，否则执行步骤e；

步骤e：计算总干扰项的期望与方差；

步骤f：利用总干扰项的高斯假设，对发射元素的符号概率分布进行更新；

步骤g：在该发射元素的符号概率分布进行更新后，将更新后的概率分布中的概率最大值，与剪切门限进行比较，判断概率分布中的概率最大值是否大于剪切门限，若是，那么执行步骤h，否则执行步骤i；

步骤h：进行概率剪切操作，利用该操作对总干扰项的高斯假设进行保持；

步骤i：利用获得的该发射元素的符号概率分布，对该发射元素的统计量进行更新，然后，返回执行步骤d；

判决步骤：利用最终获得的符号概率分布对每个发射元素进行符号判决，即概率分布中，概率最大的符号即为该发射元素所对应的发射符号，最终获得无线通信发射端发射符号的估计；

步骤a至i及判决步骤应用在无线通信系统接收机的符号检测判决部分；在所述步骤b中，初始化迭代次数t＝0，初始化t＝0次迭代的x_r,i＝a_k,i＝1,…,2N的概率为初始化x_r,i的统计量为

x_r,i表示第i个实数化的发射符号，a_k表示实数化的调制符号集A中的第k个元素，|A|表示集合A中的元素数目；

在所述步骤e中，对于第t次算法迭代，使用E^(t){x_r,i}与Var^(t){x_r,i}去计算式(4)中总干扰项g_i的统计量

E^(t){x_r,i}表示第t次迭代时第i个实数化的发射符号的数学期望，Var^(t){x_r,i}表示第t次迭代时第i个实数化的发射符号的方差，表示噪声与干扰项g_i的数学期望，J_ij表示匹配滤波后的信道矩阵J的第i行、第j列元素，表示噪声与干扰项g_i的方差，表示加性噪声v_i的平均功率；

在所述步骤f中，根据中心极限定理，假设g_i服从高斯分布，则进行x_r,i＝a_k,i＝1,…,2N的概率分布更新

式中Δ称为概率更新抑制因子，其值的确定通常依靠先验知识，或者通过事先的蒙特卡洛仿真确定；g_i表示第i个匹配滤波后的噪声与干扰项，表示第t次迭代时x_r,i＝a_k的概率更新中间变量，表示第t次迭代时x_r,i＝a_k的概率，a_k表示实数化的调制符号集中的第k个元素，z_i表示第i个匹配滤波后的实数化的接收符号，J表示匹配滤波后的信道矩阵，表示噪声与干扰项g_i的数学期望，表示噪声与干扰项g_i的方差，表示集合中的元素数目；

在所述步骤h中，令概率分布中的概率最大值设定为剪切门限，概率分布中的其他概率值进行均匀分配；

在所述步骤h中，概率剪切操作为：若x_r,i＝a_k,i＝1,…,2N的概率分布的最大元素值大于剪切门限γ，则将该最大值赋值为γ，并将其他元素值均赋值为剪切门限γ可依靠先验知识，或者通过事先的蒙特卡洛仿真确定，表示集合中的元素数目。