[发明专利]可见光信道的球形译码方法、装置和电子设备

说明书

一种可见光信道的球形译码方法、装置和电子设备，该可见光信道的球形译码方法包括：获得用于表征接收光信号向量y和发射光信号向量x之间关系的信号增益矩阵H；将信道增益矩阵H进行QR分解，得到正交矩阵Q与第一三角矩阵R；将第一三角矩阵R的非对角元素置0，得到第二三角矩阵R′；对第i个目标光电二极管的接收光信号y_i的候选发射光信号依次进行搜索，分析第i个目标光电二极管的接收光信号y_i与候选发射光信号的欧氏距离，根据分析结果对候选发射光信号进行更换，直至欧氏距离f_i小于预设搜索半径r，得到接收光信号y_i的对应发射光信号，完成第i目标个光电二极管的接收光信号y_i的译码。

技术领域

本发明涉及无线光通信中的信号检测领域，特别涉及可见光信道的球形译码方法、装置和电子设备。

背景技术

多输入多输出(Multiple In Multiple Out，MIMO)技术是指在发射端将要传输的信息通过多个天线进行预处理和同步传输，在接收端利用多个天线进行接收，通过空分复用提高可达速率的技术。MIMO技术可以有效提高可达速率，但不同天线发出的信号相互干扰，会对信号检测造成困难。

信号检测是通信系统至关重要的技术之一，它是接收端对信号进行处理，从而恢复出原始信号的过程。最大似然(ML)检测方法是可以使系统获得最佳误比特率性能的一种方法。但在实际系统中，ML方法在硬件上往往难以实现。为了接近ML检测方法的低误码率的特性，同时又可以获得较小的计算复杂度，球形译码方法被提出。

球形译码通过树形搜索降低了运算复杂度，但同时也存在一些问题，比如初始半径选取与网格点数量都会影响球形译码的搜索速度。在最差条件下，球形译码的运算复杂度仍然是非确定多项式(NP)的。然而，在弱干扰信道条件下，球形译码中许多冗余的搜索步骤会对计算资源造成浪费。因此，针对弱干扰信道，需要一种在复杂度和译码性能之间取得良好折中的信号检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可见光信道的球形译码方法、装置和电子设备，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种可见光信道的球形译码方法，其中，所述可见光信道的发射端包括m个发光二极管组成的阵列，所述可见光信道的接收端包括l个光电二极管组成的阵列，l≥m，所述发光二极管适用于发射光信号，所述光电二极管适用于接收光信号，每个所述发光二极管对应于一个目标光电二极管，每个所述目标光电二极管适用于接收包括对应的发光二极管发射的对应发射光信号的至少一个候选发射光信号，所述球形译码方法包括：

获得用于表征接收光信号向量y和发射光信号向量x之间关系的信号增益矩阵H，其中，所述接收光信号向量y根据所述接收端的接收光信号得到，所述发射光信号向量x根据所述发射端的发射光信号得到；

将所述信道增益矩阵H进行QR分解，得到正交矩阵Q与第一三角矩阵R；

将所述第一三角矩阵R的非对角元素置0，得到第二三角矩阵R′；

对第i个目标光电二极管的接收光信号y_i的候选发射光信号依次进行搜索，分析所述第i个目标光电二极管的接收光信号与候选发射光信号的欧氏距离，根据分析结果对候选发射光信号进行更换，直至所述欧氏距离f_i小于预设搜索半径r，得到所述接收光信号y_i的对应发射光信号，完成第i个目标光电二极管的接收光信号y_i的译码；其中，根据所述正交矩阵Q的共轭转置矩阵Q^*、和所述第二三角矩阵R′得到所述接收光信号y_i与候选发射光信号之间的距离增量e_i进而得到所述欧氏距离f_i，其中i为1，2，3…m，m为发射光信号的个数。