[发明专利]GSSK调制通信系统中基于压缩感知的信号检测方法

摘要

GSSK调制通信系统中基于压缩感知的信号检测方法，属于无线通信技术领域。本发明结合压缩感知技术和最大似然检测，通过压缩感知技术，得到GSSK调制通信系统中发射天线阵中激活天线位置的可信区间T′，然后在可信区间T′里进行ML检测。本发明相对于ML检测的整体搜索而言，大大缩小了ML检测的搜索空间，从而大大降低了运算复杂度；同时，在利用压缩感知技术确定可信区间T′的过程中，通过设置适当的k常数，可达到与ML检测相同的检测精度。

主权项

1.GSSK调制通信系统中基于压缩感知的信号检测方法，包括以下步骤：步骤1：GSSK系统模型为由于传输的信号为实信号，可将GSSK系统模型改写为其中：y'的实部为real(y)、虚部为imag(y)，H'的实部为real(H)、虚部为imag(H)，z'的实部为real(z)、虚部为imag(z)，则有：real(y)imag(y)=ρreal(H)imag(H)x+real(z)imag(z)]]>这样，y的等价维度被认为是增加了；接下来，对H′进行归一化：y′=ρH′x+z′=ρH′′Cx+z′]]>其中H'=H''C，而C是一个对角矩阵，对角线元素C_i,i是信道观测矩阵H'的第i列的模2范数。那么可得归一化的系统模型为：y′=ρH′′x′+z′---(3)]]>其中x'=Cx；步骤2：设初始搜索位置集合为空集T'=φ，将y'设置成初始残余量r=y'，计算内积(r^TH'')，得到一个自相关向量，其中r^T为r的转置向量，然后挑选其中绝对值较大（即相关度较高）的k×n_t项所对应的发射天线位置，作为候补位置集合，记为T₁'，并加入到位置集合T'中，其中：n_t为GSSK调制通信系统中一个时隙内被激活的发射天线数，k为事先确定的一个常数；步骤3：更新残余量并扩展候补位置集合；由于GSSK调制通信系统被激活的发射天线传输常值“1”，故针对步骤2确定的k×n_t个发射天线位置，进行k×n_t次试验：在每次试验中，先假设第i，i∈T'根发射天线发送的数据1，计算对应的残余量r=y'-h_i，其中h_i是归一化信道观测矩阵H''的第i列向量；如同步骤2，利用这个新的残余量再次计算内积(r^TH'')得到新的自相关向量，当k×n_t个自相关向量计算完毕后，再从中挑选其中绝对值较大的k×(n_t-1)项对应的发射天线位置，作为第一次扩展候补位置集合，记为T₂'，并加入到位置集合T'中；当k×n_t次试验试验结束，得到的位置集合T'=φ+T₁'+T₂'；步骤4：针对步骤2和步骤3确定的(k×n_t)×[k×(n_t-1)+1]个发射天线位置，进行(k×n_t)×k×(n_t-1)次试验。在每次试验中，先假设位置集合T₁'中其中任意两个位置的发射天线发送的数据都是1，计算对应的残余量r；如同步骤2，利用这个新的残余量再次计算内积(r^TH'')得到新的自相关向量，当(k×n_t)×k×(n_t-1)个自相关向量计算完毕后，再从中挑选其中绝对值较大的k×(n_t-2)项对应的发射天线位置，作为第二次扩展候补位置集合，记为T₃'，并加入到集合T'中；步骤5：在可信区间集合T'中进行接收信号y的最大似然检测，即检测值其中Ω代表所有可能激活天线组合形式、且Ω＝T′，||·||²表示模2范数。