專利名稱：一種空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及空間調(diào)制(SM，Spatial Modulation)系統(tǒng)的檢測方法。
背景技術(shù)：
空間調(diào)制是一種新的多輸入-多輸出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output) 技術(shù)方案，它能避免傳統(tǒng)ΜΙΜΟ系統(tǒng)中的信道間干擾和發(fā)射天線信道間同步的問題，成為未來移動多媒體通信的主要候選技術(shù)之一。對于SM系統(tǒng)，最優(yōu)的檢測方法是最大似然(Maximum Likelihood, ML)檢測方法。 雖然并不像其他的MIMO技術(shù)在采用ML檢測方法的時候，復(fù)雜度將隨著發(fā)射天線數(shù)量的增加呈指數(shù)增長，SM系統(tǒng)的ML檢測方法復(fù)雜度是呈線性增長，但也有著較高的復(fù)雜度。因此尋找具有低復(fù)雜度，高性能特點的檢測方法是SM系統(tǒng)的一個重點研究方向。Yoimis， A、Mesleh, R 等人在"Reduced Complexity Sphere Decoder for Spatial Modulation Detection Receiver,2010 IEEE Global Telecommunications Conference,1-5,2010.10” 提出了一種應(yīng)用于空間調(diào)制系統(tǒng)的球形譯碼(SD，Sphere Decoder)檢測方法，這種SM-SD 檢測方法在接收端搜索發(fā)射信號點的時候，依次遍歷接收天線的接收信號，每搜索完一根接收天線的接收信號，即對累積的發(fā)射信號點和接收信號點的誤差的歐幾里德距離 (Euclidean Distance)進(jìn)行判定，如果累積錯誤的歐幾里德距離大于或等于搜索半徑，停止搜索本次發(fā)射信號點，搜索下一個發(fā)射信號點；如果累積錯誤的歐幾里德距離小于搜索半徑，繼續(xù)搜索下一根接收天線的接收信號，直到搜索完所有的接收天線。相對于傳統(tǒng)的ML 檢測方法，該方法明顯的降低計算復(fù)雜度并且能夠取得相同的性能。但是，這種方法在接收端按天線順序依次搜索，忽略了不同天線的信號功率不一樣，與發(fā)射信號之間的誤差歐幾里德距離(Euclidean Distance)也不一樣這個有意義的因素，沒有考慮到這個因素能夠?qū)档陀嬎銖?fù)雜度帶來額外的增益。另外，這種SM-SD檢測方法在搜索每一根天線的時候采用的是一個固定的搜索半徑，不夠靈活，也增加一定的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的SM系統(tǒng)的檢測方法復(fù)雜度過高的問題，提出了一種空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法，包括如下步驟步驟1.對接收天線按信號功率大小進(jìn)行排序；步驟2.確定球形譯碼搜索半徑；步驟3.按步驟1確定的接收天線順序和步驟2確定的搜索半徑進(jìn)行檢測。這里，步驟3所述的檢測采用的是SM-SD檢測方法。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法通過對接收天線按信號功率大小進(jìn)行排序，優(yōu)先計算出接收天線的信號與發(fā)射端信號的最大誤差距離，使本次搜索在搜索球體內(nèi)的概率最小，減少了搜索次數(shù)，因而降低了計算復(fù)雜度。


圖1是本發(fā)明檢測方法的流程示意圖。圖2是本發(fā)明檢測方法的計算機(jī)仿真誤比特率(BER，Bit Error Ratio)圖。圖3是本發(fā)明檢測方法和SM-SD檢測方法對比ML檢測方法降低的復(fù)雜度對比圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的具體實施例。需要說明的是實施例中的參數(shù)并不影響本發(fā)明的一般性。為了便于對本發(fā)明的理解，在闡述具體實施例之前，首先介紹其中所用的術(shù)語和
定理(1)歐幾里德距離，又稱歐氏距離，是一個通常采用的距離定義，指在m維空間中兩個點之間的真實距離，或者向量的自然長度(即該點到原點的距離)。在二維和三維空間中的歐氏距離的就是兩點之間的實際距離。(2)球形譯碼，在接收信號空間中預(yù)設(shè)一個以接收信號點為圓心的球，再把該球映像為發(fā)射信號空間中的一個橢球，并在橢球內(nèi)搜索可能的發(fā)射信號點，一旦找到一個發(fā)射信號點，即以該信號點的映像點與接收信號的距離為半徑收縮預(yù)設(shè)的球，從而使以下的搜索得以在更小的范圍內(nèi)進(jìn)行。定理1: SM-SD 方法 ML 方法可以表述為
權(quán)利要求
1.一種空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1.對接收天線按信號功率大小進(jìn)行排序；步驟2.確定球形譯碼搜索半徑；步驟3.按步驟1確定的接收天線順序和步驟2確定的搜索半徑進(jìn)行檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法，其特征在于，步驟3所述的檢測采用的是SM-SD檢測方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法，其特征在于，步驟2所述的搜索半徑的確定準(zhǔn)則如下最大搜索半徑C2 = IapPa1n，搜索第j(j = 1,2, LP)根天線時的搜索半徑C，= Ia3JO2n，其中，Bj是使發(fā)射信號以最大概率在搜索半徑內(nèi)的常數(shù)，P是接收天線數(shù)量，σ 2是復(fù)高斯白噪聲方差，在每一次更新C2后，如果 2 >c2，則更新 2 =C2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法，其特征在于，步驟1所述的信號功率具體計算過程如下T在某個時刻，第j(j = 1,2, LP)根天線接收到的數(shù)據(jù)表示為力=Σ Hz, + ，其/=1中，Hij是第i根發(fā)射天線和第j根接收天線之間的瑞利信道的信道增益，Xi是第i根發(fā)射天線發(fā)射的數(shù)據(jù)，Hj表示第j根接收天線的零均值、方差為σ 2的獨立同分布的高斯白噪聲， 在任意時刻，[Xl，x2, L，χτ]中只有一個是非零數(shù)據(jù)，其中，T表示發(fā)射天線數(shù)量，信道增益 Hij = ^hii，其中是一個滿足零均值，方差為1的衰落的復(fù)高斯隨機(jī)變量，ξ ij是一個由陰影效應(yīng)和傳輸損失決定的功率增益因子，計算第j根接收天線的信號功率為Powj = E[|Hlj|2]E[|x1|2]+E[|nj|2]，其中，X1 表示第 1 (1 = 1,2, L T)根天線發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種空間調(diào)制系統(tǒng)檢測方法。本發(fā)明是針對現(xiàn)有的SM系統(tǒng)的檢測方法復(fù)雜度過高的問題而提出的，具體包括對接收天線按信號功率大小進(jìn)行排序；確定球形譯碼搜索半徑；按確定的順序進(jìn)行檢測。本發(fā)明的方法通過對接收天線按信號功率大小進(jìn)行排序，優(yōu)先計算出接收天線的信號與發(fā)射端信號的最大誤差距離，使本次搜索在搜索球體內(nèi)的概率最小，減少了搜索次數(shù)，降低了計算復(fù)雜度。
文檔編號H04B7/08GK102255644SQ201110192229
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者何旭, 周彬, 李少謙, 肖悅 申請人:東南大學(xué), 電子科技大學(xué)