MIMO信号检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种mimo信号检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、高速发展的无线通信技术极大的便利和丰富了人们的生活。其中，大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output，massive mimo)技术成为当前第五代移动通信(the fifth generation of wireless communication，5g)中最为关键的空口传输技术之一。

2、置信传播(belief propagation，bp)检测算法近年来受到学术界和工业界的广泛关注。在bp检测算法的基础上，目前提出了置信选择传播(belief-selectivepropagation，bsp)检测算法。bsp检测算法通过加入消息传播路径的筛选机制，仅搜索置信度相对较高的符号传播路径，很好地实现检测性能与计算复杂度的合理折中。

3、然而，在高系统噪声条件下，bsp检测算法会表现出错误传播现象，从而在相对较低的信噪比(signal-to-noise，snr)区域引发严重的性能下降。此外，这种性能损失会在编码mimo系统中进一步扩大，成为阻碍bsp检测算法在实际通信场景中应用的关键因素。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种mimo信号检测方法、装置、电子设备及存储介质。

2、本发明提供一种多输入多输出mimo信号检测方法，包括：

3、基于mimo系统的因子图模型中的各个发送符号的先验信息，获取各个发送符号的扩展配置集；其中，所述因子图模型基于置信度传播bp检测方法构建；所述扩展配置集包括发送符号对应的星座点；

4、基于所述扩展配置集，计算所述mimo系统的近似多用户干扰；

5、基于所述近似多用户干扰，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新，并基于迭代更新后的β消息，确定所述各个发送符号的估计结果。

6、根据本发明提供的一种mimo信号检测方法，所述基于所述扩展配置集，计算所述mimo系统的近似多用户干扰，具体包括：

7、根据所述扩展配置集和所述因子图模型中的α消息，计算各个发送符号等于所述扩展配置集中各个星座点的概率；

8、根据所述各个发送符号等于所述扩展配置集中各个星座点的概率，计算各个发送符号的符号均值；

9、基于所述各个发送符号的符号均值计算所述mimo系统的近似多用户干扰。

10、根据本发明提供的一种mimo信号检测方法，所述各个发送符号等于所述扩展配置集中各个星座点的概率根据以下公式进行计算：

11、

12、式中，表示第k个发送符号等于所述扩展配置集中的第ψξ个星座点的概率；表示第k个发送符号的包含nm个星座点的扩展配置集；αki(ψξ)表示所述因子图模型中的第k个符号节点sn向第i个因子节点fn传递的星座点对应的α消息；αki(m)表示所述因子图模型中的第k个符号节点sn向第i个因子节点fn传递的星座点μm对应的α消息。

13、根据本发明提供的一种mimo信号检测方法，所述基于所述近似多用户干扰，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新，包括：

14、基于所述mimo系统的接收信号、所述近似多用户干扰、所述mimo系统的信道矩阵、星座点集合以及噪声方差，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新。

15、根据本发明提供的一种mimo信号检测方法，所述基于mimo系统的因子图模型中的发送符号的先验信息，获取扩展配置集，具体包括：

16、对于所述因子图模型中的每个发送符号，基于所述每个发送符号的先验信息，确定所述每个发送符号对应的多个星座点的可靠性；

17、按照所述可靠性从高到低选取预设数量个星座点作为所述扩展配置集。

18、根据本发明提供的一种mimo信号检测方法，在获取扩展配置集之前，所述方法还包括：

19、基于权重的纽曼级数wnsa，生成所述因子图模型中的发送符号的先验信息。

20、本发明还提供一种多输入多输出mimo信号检测装置，包括：

21、获取模块，用于基于mimo系统的因子图模型中的各个发送符号的先验信息，获取各个发送符号的扩展配置集；其中，所述因子图模型基于置信度传播bp检测方法构建；所述扩展配置集包括发送符号对应的星座点；

22、计算模块，用于基于所述扩展配置集，计算所述mimo系统的近似多用户干扰；

23、确定模块，用于基于所述近似多用户干扰，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新，并基于迭代更新后的β消息，确定所述各个发送符号的估计结果。

24、本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述mimo信号检测方法。

25、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述mimo信号检测方法。

26、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述mimo信号检测方法。

27、本发明提供的mimo信号检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过根据mimo系统的因子图模型中的各个发送符号的先验信息，获取各个发送符号的扩展配置集，然后根据扩展配置集计算mimo系统的近似多用户干扰，通过近似多用户干扰对因子图模型中的β消息进行迭代更新，进而确定各个发送符号的估计结果，从而可以提升置信选择传播检测算法在未编码mimo系统中的检测性能，还可以进一步降低置信选择传播检测算法在编码mimo系统中的误码率。

技术特征：

1.一种多输入多输出mimo信号检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的mimo信号检测方法，其特征在于，所述基于所述扩展配置集，计算所述mimo系统的近似多用户干扰，具体包括：

3.根据权利要求2所述的mimo信号检测方法，其特征在于，所述各个发送符号等于所述扩展配置集中各个星座点的概率根据以下公式进行计算：

4.根据权利要求1所述的mimo信号检测方法，其特征在于，所述基于所述近似多用户干扰，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新，包括：

5.根据权利要求1所述的mimo信号检测方法，其特征在于，所述基于mimo系统的因子图模型中的发送符号的先验信息，获取扩展配置集，具体包括：

6.根据权利要求1或5所述的mimo信号检测方法，其特征在于，在获取扩展配置集之前，所述方法还包括：

7.一种多输入多输出mimo信号检测装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述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程序时实现如权利要求1至6任一项所述mimo信号检测方法。

9.一种非暂态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如权利要求1至6任一项所述mimo信号检测方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述mimo信号检测方法。

技术总结
本发明提供一种MIMO信号检测方法、装置、电子设备及存储介质，其中方法包括：基于MIMO系统的因子图模型中的各个发送符号的先验信息，获取各个发送符号的扩展配置集；其中，所述因子图模型基于置信度传播BP检测方法构建；所述扩展配置集包括发送符号对应的星座点；基于所述扩展配置集，计算所述MIMO系统的近似多用户干扰；基于所述近似多用户干扰，对所述因子图模型中的β消息进行迭代更新，并基于迭代更新后的β消息，确定所述各个发送符号的估计结果。从而可以提升置信选择传播检测算法在未编码MIMO系统中的检测性能，还可以进一步降低置信选择传播检测算法在编码MIMO系统中的误码率。

技术研发人员：张川,谭泽琼,周文岳,黄永明,尤肖虎
受保护的技术使用者：网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16