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专利号: 2022102748007
申请人: 五邑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多天线无线通信的信号检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:通过接收端接收发射端的发射信号,获取包括两个以上接收信号的接收信号向量;所述发射端的发射天线单元的数目为两个以上;所述接收端的接收天线单元的数目至少等于所述发射天线单元的数目;

确定所述接收端与所述发射端之间的信道矩阵;

根据所述信道矩阵对所述接收信号向量进行预处理,得到对应的接收信号结果向量;

根据所述信道矩阵、所述接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量,检测所述发射信号;

其中,所述根据所述信道矩阵、所述接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量,检测所述发射信号的步骤包括:根据所述信道矩阵、所述接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量,并按预先确定的信号检测顺序对待检测的发射信号进行干扰消除迭代检测,直至得到各个待检测的发射信号;

所述按预先确定的信号检测顺序对待检测的发射信号进行干扰消除迭代检测的步骤包括:根据所述信道矩阵,得到所述发射信号的估计误差协方差矩阵;

分别根据所述发射信号的估计误差协方差矩阵、所述接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量对待检测估计误差协方差矩阵、待检测接收信号结果向量、以及补偿因子列向量进行迭代检测初始化,并按照预设待检测顺序向量开始检测;所述预设补偿因子列向量的维数与所述接收信号结果向量的维数相同;

确定所述待检测估计误差协方差矩阵的最小对角线元素,并将所述最小对角线元素作为当前检测信号索引;所述最小对角线元素对应接收信噪比最高的待检测信号;

将所述待检测估计误差协方差矩阵中所述当前检测信号索引对应的行和列分别与最后一行和最后一列交换,更新所述待检测估计误差协方差矩阵,并分别将所述待检测接收信号结果向量、所述待检测顺序向量、以及所述补偿因子列向量中所述当前检测信号索引对应项与最后项交换,对应更新所述待检测接收信号结果向量、所述待检测顺序向量和所述补偿因子列向量;

根据更新后的待检测估计误差协方差矩阵、待检测接收信号结果向量和补偿因子列向量,对所述当前检测信号索引对应的发射信号进行估计,得到当前检测发射信号估计值;

根据发射信号的星座图,对所述当前检测发射信号估计值进行量化处理,得到当前检测发射信号;

根据所述当前检测发射信号和更新后的待检测估计误差协方差矩阵,计算得到下轮迭代检测所需的补偿因子列向量和待检测估计误差协方差矩阵,并按照更新后的所述待检测顺序向量进入下一次迭代检测,直至得到各个待检测的发射信号;

所述待检测估计误差协方差矩阵表示为:

其中,Qm和Qm‑1分别表示第M‑m+1轮和第M‑m轮迭代检测的待检测估计误差协方差矩阵,且M和m分别表示发射信号的总数和第M‑m+1轮迭代检测的待检测发射信号数;Tm‑1表示Qm中前m‑1行和前m‑1列元素所构成的矩阵;ψm表示Qm中第m行第m列的元素;wm‑1表示Qm中第m列的前m‑1个元素组成的列向量;

所述补偿因子列向量表示为:

δM=0M

其中,δm‑1和δM分别表示第M‑m轮和第1轮迭代检测用于干扰消除的补偿因子列向量;

是向量δm中第m项;向量 表示由δm中前m‑1个元素组成的列向量; 表示第Pm个发射信号的估计值;Pm表示第M‑m+1轮迭代检测确定的当前检测信号索引;0M表示M维零向量;

所述发射信号的估计值表示为:

式中,

H

zM=HxM

H

其中,qii是Qm中第i行第i列的对角线元素;H 表示信道矩阵的共轭转置矩阵;XM和ZM分别表示接收信号和接收信号结果向量; 表示将zM中最后的(M‑m)项删除得到的列向量。

2.如权利要求1所述的多天线无线通信的信号检测方法,其特征在于,所述根据所述信道矩阵对所述接收信号向量进行预处理,得到对应的接收信号结果向量的步骤包括:将所述信道矩阵的共轭转置矩阵作为信号预匹配滤波器;

采用所述信号预匹配滤波器对所述接收信号向量进行预匹配滤波,得到所述接收信号结果向量。

3.如权利要求1所述的多天线无线通信的信号检测方法,其特征在于,所述根据所述当前检测发射信号和更新后的待检测估计误差协方差矩阵,计算得到下轮迭代检测所需的补偿因子列向量和待检测估计误差协方差矩阵的步骤包括:根据更新后的待检测估计误差协方差矩阵,采用Schur complement原理,计算得到下轮迭代检测所需的待检测估计误差协方差矩阵;

根据所述当前检测发射信号、更新后的待检测估计误差协方差矩阵和补偿因子列向量,计算得到下轮迭代检测所需的补偿因子列向量。

4.如权利要求3所述的多天线无线通信的信号检测方法,其特征在于,所述发射信号的估计误差协方差矩阵表示为:H ‑1

Q=(HH+αI)

H

其中,Q表示发射信号的估计误差协方差矩阵;H和H分别表示信道矩阵和信道矩阵的共‑1轭转置矩阵;I表示单位矩阵;α表示与发射信号的信噪比相关的常数;(·) 表示求矩阵的逆矩阵。

5.一种多天线无线通信的信号检测系统,其特征在于,能够执行如权利要求1所述的多天线无线通信的信号检测方法,所述系统包括:信号接收模块,用于通过接收端接收发射端的发射信号,获取包括两个以上接收信号的接收信号向量;所述发射端的发射天线单元的数目为两个以上;所述接收端的接收天线单元的数目至少等于所述发射天线单元的数目;

信道估计模块,用于确定所述接收端与所述发射端之间的信道矩阵;

信号处理模块,用于根据所述信道矩阵对所述接收信号向量进行预处理,得到对应的接收信号结果向量;

信号检测模块,用于根据所述信道矩阵、所述接收信号结果向量、以及预设补偿因子列向量,检测所述发射信号。

6.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一所述方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一所述方法的步骤。