基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，包括以下步驟：第一步、確立接收端模型；第二步、化簡接收端模型；第三步、通過分層檢測算法解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其誤碼（BER）性能隨著搜索半徑的增加逐漸逼近最優(yōu)檢測算法（ML），當搜索半徑為發(fā)送端天線數(shù)目時，本發(fā)明的檢測算法等價于最大似然檢測算法。本算法通過對每層進行計算排序使得在較小的搜索半徑下可獲得接近最優(yōu)檢測算法的誤碼率性能，因此本發(fā)明能在獲得較好性能的同時，大幅度降低接收端算法的復雜度。
【專利說明】基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領域，特別是一種基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法。
【背景技術】
[0002]多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)技術作為未來無線通信領域的關鍵技術之一，極大地提高了鏈路可靠性和系統(tǒng)頻譜效率(Spectrum Efficient,SE)。其中一種重要的MMO技術是空移鍵控調(diào)制技術(SSK:space shift keying)。
[0003]空移鍵控調(diào)制技術獨創(chuàng)性地將輸入比特與發(fā)射天線序號構成一種映射關系，即運用傳輸比特來選擇激活對應序號的天線。在每一個時隙，只有一根發(fā)射天線承載信息，其他若干天線處于空閑狀態(tài)。接收端采用最大似然檢測(ML)算法，把解調(diào)出天線序號譯碼即可得到原始發(fā)射數(shù)據(jù)。空移鍵控技術由于同一時隙只有一根天線激活，所以不存在信道干擾(inter-channel interference, ICI),同時也不需要發(fā)送端進行天線同步，降低了發(fā)送端的算法負載。在檢測復雜度上，空移鍵控技術采用的ML檢測與VBLAST的ML檢測相比，空移鍵控技術的檢測算法大大降低了接收端復雜度。由于在每一個時隙只有一根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)據(jù)，該副天線承載的數(shù)據(jù)量的多少由發(fā)送天線數(shù)所決定，因此只有在發(fā)送端具有大量天線情況下，該技術才能獲得較高頻譜效率。因此對空移鍵控技術來說，其頻譜效率是該技術的一個瓶頸問題。
[0004]為了提高空移鍵控傳輸系統(tǒng)的頻譜效率，有研究提出了基于分層調(diào)制的空移鍵控調(diào)制技術。其算法把發(fā)送的數(shù)據(jù)分為多層進行SSK調(diào)制，每一層采用基于天線刪除的方式映射到單根天線上，不同層的數(shù)據(jù)發(fā)送不同的固定信號來區(qū)別層數(shù)，調(diào)制完成的多層數(shù)據(jù)在不同天線上同時發(fā)送。分層SSK調(diào)制技術能大大提升傳統(tǒng)SSK技術的頻譜效率，并能夠獲得良好的誤碼性能。
[0005]傳統(tǒng)的分層SSK技術檢測算法為最大似然檢測，即對發(fā)送信號的組合向量進行全搜索，找出其中與接受向量的范數(shù)最小的信號組合向量作為發(fā)送信號。然后把解調(diào)出的發(fā)送信號進行比特反映射即為發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0006]然而，分層SSK調(diào)制系統(tǒng)中接收端最大似然檢測算法的復雜度隨著頻譜效率的提高大幅度增加。在高頻譜效率的場景下，接收端的復雜度成為限制分層SSK調(diào)制技術的一個重要因素。因此盡可能的降低接收端檢測的復雜度是一個重要的研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是解決上述問題，提供一種在獲得較好誤碼率性能的同時，降低計算方法復雜度的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法。
[0008]本發(fā)明的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，包括以下步驟:
[0009]第一步、確立接收端模型；[0010]第二步、化簡接收端模型；
[0011]第三步、通過分層檢測算法解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0012]所述第一步的接收端模型為
【權利要求】
1.一種基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步、確立接收端模型； 第二步、化簡接收端模型； 第三步、通過分層檢測算法解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1所述的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于:所述第一步的接收端模型為y =甚HS + n ;分層空移鍵控傳輸系統(tǒng)具有Nt根發(fā)送天線和隊根接收天線，發(fā)送端采用L層比特映射方式，每層進行M維的空移鍵控調(diào)制。首先輸入的比特數(shù)據(jù)經(jīng)過層映射被劃分為長度為L 1g2 M比特的數(shù)據(jù)塊，對長度為L 1g2M的數(shù)據(jù)塊采用L層的比特映射方式，其中每層1g2 M比特的數(shù)據(jù)進行M維的空移鍵控調(diào)制，最終在發(fā)送端形成發(fā)射信號S=[0...X1...xL...X1...0]τ，其中Xi為第i層的調(diào)制映射符號。發(fā)射信號S經(jīng)過Nt發(fā)隊收的MMO信道和高斯白噪聲信道后到達接收端；由上可得出接收端的模型為y = f HS + n，其中P為發(fā)送端總的信噪比(3殿)，11 = [111112113...1^]為NrXNt的MMO信道矩陣，Iii為第i根發(fā)送天線對應的NrX I維的MMO信道向量，η是接收端的高斯噪聲(η服從高斯分布)。
3.如權利要求2所述的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于:所述接收端模型化簡過程為:
4.如權利要求3所述的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于:所述分層檢測算法包括如下步驟，計算出檢測獲取的各層傳輸所激活的天線序號I1, I2,..., Il ;然后通過對I1, I2,, k進行分層空移鍵控調(diào)制的比特反映射，可解調(diào)出發(fā)送的數(shù)據(jù)。
5.如權利要求4所述的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于:所述各層傳輸所激活的天線序號I1, I2,, k的計算過程如下:檢測第i層的數(shù)據(jù)時，對任意天線序號K ∈ A = {1, 2，3，...，Nj計算y-甚IiicXi 。令
6.如權利要求5所述的基于分層檢測的空移鍵控傳輸系統(tǒng)接收端數(shù)據(jù)檢測方法，其特征在于:所述公式
【文檔編號】H04B7/08GK103957042SQ201410153808
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】方舒, 李磊, 岳宗迪, 巫健, 李少謙 申請人:電子科技大學