用于多天线无线通信系统空域滤波检测方法

摘要

用于多天线无线通信系统空域滤波检测方法对于时域和空域的干扰进行不同的处理，即对其它时刻所有天线上的干扰信号进行匹配滤波准则的干扰抵消，而当前时刻其它天线的干扰信号进行相应准则的滤波，具体步骤如下：第一步，把接收信号在时间域和空间域做匹配合并，第二步，将合并后的信号作为待检测信号的观察量，再在空间域按照相应准则进行滤波，第三步，滤波后的信号再去除干扰信号的估计值后得到的结果作为检测的结果输出，在无差错控制编码的系统送入判决器得到符号的硬判决输出，或者在存在差错控制编码的系统送入软解调器得到发送比特的软信息，再送入译码器。该方法，能够大大地提高系统的传输速率和抗干扰能力，并且提高频谱效率。

主权项

1、一种用于多天线无线通信系统空域滤波检测方法，其特征在于该检测方法对于时域和空域的干扰进行不同的处理，即对其它时刻所有天线上的干扰信号进行匹配滤波准则的干扰抵消，而当前时刻其它天线的干扰信号进行空间域滤波时采用最小均方误差准则的滤波，具体步骤如下：第一步，把接收信号按照以下公式1、2在时间域和空域做匹配合并，空时二维合并是根据以下公式计算x_k：x_k＝H^Hr_k    公式1x_k＝[x_1，kx_2，k…x_N，k]^T，r_k＝[r_1，kr_2，k…r_M-1，k+L-1r_M，k+L-1]^T，且$H=\left[\begin{array}{c}{H}_0\\ H_1\\ ·\\ ·\\ ·\\ H_{L-1}\end{array}\right]$和(·)^H表示矩阵的共轭转置操作，M为接收天线的数目，N为发送天线的数目，L为信道径数，第m根接收天线上k时刻的复基带信号为r_m，k，从第n根发送天线至第m根接收天线的第l径的信道系数为h_m，n，l，并且计算匹配合并后的系数矩阵$G\stackrel{\Delta }{=}\left[\begin{array}{ccccc}{G}_{-L+1}& ···& G_0& ···& G_{L-1}\end{array}\right]$公式2第二步，将合并后的信号作为待检测信号的观察量，再在空间域按照公式3、4按照最小均方误差准则进行空时合并后的信号的空域滤波处理，y_k＝Cx_k    公式3$C=G_0^H{(D+G_0{\sigma }_z^2)}^{-1}$公式4其中σ_z²为噪声的方差，$D=\underset{l=-L+1}{\overset{L-1}{\Sigma }}{G}_l\bar{V}{G}_l^H,$$\bar{V}=\mathrm{diag}\{{\bar{\sigma }}_{s,1}^2,{\bar{\sigma }}_{s,2}^2,···,{\bar{\sigma }}_{s,N}^2\},$σ_s，n²表示第n根天线上信号方差的平均值；第三步，计算干扰信号的期望估计和方差估计，滤波后的信号再去除干扰信号的期望估计值后得到的结果作为检测的结果输出，在无差错控制编码的系统送入判决器得到符号的硬判决输出，或者在存在差错控制编码的系统送入软解调器得到发送比特的软信息，再送入译码器。