专利名称：一种空间调制系统检测方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，特别涉及空间调制(SM，Spatial Modulation)系统的检测方法。
背景技术：
空间调制是一种新的多输入-多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output) 技术方案，它能避免传统ΜΙΜΟ系统中的信道间干扰和发射天线信道间同步的问题，成为未来移动多媒体通信的主要候选技术之一。对于SM系统，最优的检测方法是最大似然(Maximum Likelihood, ML)检测方法。 虽然并不像其他的MIMO技术在采用ML检测方法的时候，复杂度将随着发射天线数量的增加呈指数增长，SM系统的ML检测方法复杂度是呈线性增长，但也有着较高的复杂度。因此寻找具有低复杂度，高性能特点的检测方法是SM系统的一个重点研究方向。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” 提出了一种应用于空间调制系统的球形译码(SD，Sphere Decoder)检测方法，这种SM-SD 检测方法在接收端搜索发射信号点的时候，依次遍历接收天线的接收信号，每搜索完一根接收天线的接收信号，即对累积的发射信号点和接收信号点的误差的欧几里德距离 (Euclidean Distance)进行判定，如果累积错误的欧几里德距离大于或等于搜索半径，停止搜索本次发射信号点，搜索下一个发射信号点；如果累积错误的欧几里德距离小于搜索半径，继续搜索下一根接收天线的接收信号，直到搜索完所有的接收天线。相对于传统的ML 检测方法，该方法明显的降低计算复杂度并且能够取得相同的性能。但是，这种方法在接收端按天线顺序依次搜索，忽略了不同天线的信号功率不一样，与发射信号之间的误差欧几里德距离(Euclidean Distance)也不一样这个有意义的因素，没有考虑到这个因素能够对降低计算复杂度带来额外的增益。另外，这种SM-SD检测方法在搜索每一根天线的时候采用的是一个固定的搜索半径，不够灵活，也增加一定的复杂度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的SM系统的检测方法复杂度过高的问题，提出了一种空间调制系统检测方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种空间调制系统检测方法，包括如下步骤步骤1.对接收天线按信号功率大小进行排序；步骤2.确定球形译码搜索半径；步骤3.按步骤1确定的接收天线顺序和步骤2确定的搜索半径进行检测。这里，步骤3所述的检测采用的是SM-SD检测方法。本发明的有益效果本发明的方法通过对接收天线按信号功率大小进行排序，优先计算出接收天线的信号与发射端信号的最大误差距离，使本次搜索在搜索球体内的概率最小，减少了搜索次数，因而降低了计算复杂度。
图1是本发明检测方法的流程示意图。图2是本发明检测方法的计算机仿真误比特率(BER，Bit Error Ratio)图。图3是本发明检测方法和SM-SD检测方法对比ML检测方法降低的复杂度对比图。
具体实施方式
下面将结合附图，给出本发明的具体实施例。需要说明的是实施例中的参数并不影响本发明的一般性。为了便于对本发明的理解，在阐述具体实施例之前，首先介绍其中所用的术语和
定理(1)欧几里德距离，又称欧氏距离，是一个通常采用的距离定义，指在m维空间中两个点之间的真实距离，或者向量的自然长度(即该点到原点的距离)。在二维和三维空间中的欧氏距离的就是两点之间的实际距离。(2)球形译码，在接收信号空间中预设一个以接收信号点为圆心的球，再把该球映像为发射信号空间中的一个椭球，并在椭球内搜索可能的发射信号点，一旦找到一个发射信号点，即以该信号点的映像点与接收信号的距离为半径收缩预设的球，从而使以下的搜索得以在更小的范围内进行。定理1: SM-SD 方法 ML 方法可以表述为
权利要求
1.一种空间调制系统检测方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤1.对接收天线按信号功率大小进行排序；步骤2.确定球形译码搜索半径；步骤3.按步骤1确定的接收天线顺序和步骤2确定的搜索半径进行检测。
2.根据权利要求1所述的空间调制系统检测方法，其特征在于，步骤3所述的检测采用的是SM-SD检测方法。
3.根据权利要求1或2所述的空间调制系统检测方法，其特征在于，步骤2所述的搜索半径的确定准则如下最大搜索半径C2 = IapPa1n，搜索第j(j = 1,2, LP)根天线时的搜索半径C，= Ia3JO2n，其中，Bj是使发射信号以最大概率在搜索半径内的常数，P是接收天线数量，σ 2是复高斯白噪声方差，在每一次更新C2后，如果 2 >c2，则更新 2 =C2。
4.根据权利要求1或2或3所述的空间调制系统检测方法，其特征在于，步骤1所述的信号功率具体计算过程如下T在某个时刻，第j(j = 1,2, LP)根天线接收到的数据表示为力=Σ Hz, + ，其/=1中，Hij是第i根发射天线和第j根接收天线之间的瑞利信道的信道增益，Xi是第i根发射天线发射的数据，Hj表示第j根接收天线的零均值、方差为σ 2的独立同分布的高斯白噪声， 在任意时刻，[Xl，x2, L，χτ]中只有一个是非零数据，其中，T表示发射天线数量，信道增益 Hij = ^hii，其中是一个满足零均值，方差为1的衰落的复高斯随机变量，ξ ij是一个由阴影效应和传输损失决定的功率增益因子，计算第j根接收天线的信号功率为Powj = E[|Hlj|2]E[|x1|2]+E[|nj|2]，其中，X1 表示第 1 (1 = 1,2, L T)根天线发送的数据。
全文摘要
本发明属于通信技术领域，公开了一种空间调制系统检测方法。本发明是针对现有的SM系统的检测方法复杂度过高的问题而提出的，具体包括对接收天线按信号功率大小进行排序；确定球形译码搜索半径；按确定的顺序进行检测。本发明的方法通过对接收天线按信号功率大小进行排序，优先计算出接收天线的信号与发射端信号的最大误差距离，使本次搜索在搜索球体内的概率最小，减少了搜索次数，降低了计算复杂度。
文档编号H04B7/08GK102255644SQ201110192229
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者何旭, 周彬, 李少谦, 肖悦 申请人:东南大学, 电子科技大学