一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法技术方案

本发明专利技术提出了一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法，其步骤为：首先，对于多模载波序号调制系统的接收信号的每一组子载波，在一种特定的星座模式排列，通过期望最大化算法迭代获取该星座排列模式下的星座点符号和对应的信道估计值；其次，遍历所有可能的星座模式排列并获取对应的星座点符号和信道估计值，得到发送信号候选集合；最后，在候选集合中，通过最小欧氏距离准则，判断得到可能正确的发送信号估计值。本发明专利技术利用期望最大化算法不断地迭代更新发送信号和信道估计值，可以在信道未知情况下，实现比最大似然解调方法更好的错误性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法


[0001]本专利技术涉及数字无线通信
，特别是指一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法。

技术介绍

[0002]基于正交频分复用技术的载波序号调制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Index Modulation,OFDM
‑
IM)是一种新型的信号调制技术，它在通信时，只激活一部分的子载波用于携带传统的星座点符号，剩余未被激活的子载波则并不会直接被使用，而是利用载波的激活状态隐式地传递信息。OFDM
‑
IM相比于传统的OFDM技术，可以有效地抑制高均峰比，减少子载波间干扰，且由于其灵活的配置架构，可以为频谱效率和误码性能之间提供很好的折中，满足系统的不同通信需求，此外，其高能量效率的特点也更符合绿色通信的需求。
[0003]为了进一步提高OFDM
‑
IM的频谱效率，一种多模载波序号调制(Multiple
‑
Mode OFDM
‑
IM,MM
‑
OFDM
‑
IM)技术被提出，不同于传统的OFDM
‑
IM，在MM
‑
OFDM
‑
IM系统中，所有的子载波都被激活并赋予不同的星座模式，然后利用子载波星座模式的排列顺序来携带额外的信息比特。MM
‑
OFDM
‑
IM相比于OFDM
‑/>IM具有更好的误码性能及更高的频谱效率。由于MM
‑
OFDM
‑
IM系统的复杂度提升，对解调正确性的要求更高。

技术实现思路

[0004]针对上述
技术介绍
中存在的不足，本专利技术提出了一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法，进一步提升多模系统的误码性能。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法，其步骤如下：
[0007]S1：在解调时，对于每一组子载波，在给定的模式排列下，使用最小二乘算法得到该组子载波发送信号的初始值；
[0008]S2：计算发送信号的初始值的对数似然函数关于信道的期望；
[0009]S3：将对数似然函数关于信道的期望进行最大化获得一个新的发送信号的估计值；
[0010]S4：根据新的发送信号的估计值，利用最小均方误差法对信道进行估计得到信道估计值；
[0011]S5：基于新的发送信号的估计值和信道估计值，利用最小欧式距离准则计算似然度量；
[0012]S6：遍历星座模式排列，计算发送信号的估计值和似然度量，将不同星座模式排列下的发送信号的估计值以及似然度量收录在候选集合，将候选集合中最小的似然度量对应的发送信号的估计值作为最终的多模信号估计值。
[0013]第l种模式排列下的发送信号初始值的对数似然函数关于信道的期望的计算公式
为：
[0014][0015]其中，Q(
·
)表示对数似然函数关于信道的期望；y是接收信号，h是加性高斯白噪声信道信息，x
l
表示多模信号，s
l
表示第J
l
种星座模式排列下的星座点符号，i是迭代次数，Pr(
·
)表示事件的概率，p(
·
)表示概率密度函数，E
h
{
·
}表示求数学期望的函数。
[0016]所述将对数似然函数关于信道的期望进行最大化的方法为：
[0017][0018]其中，表示多模信号的估计值；
[0019]上式求解可分为两步，第一步，不考虑多模信号模式排列的特点，那么该信号估计值可写成以下闭式解形式：
[0020][0021]其中，表示不考虑多模信号模式排列的信号估计值，Y＝diag(y)，W是傅里叶矩阵，(
·
)
H
表示共轭转置，(
·
)
T
表示转置；
[0022]第二步，结合多模信号星座模式约束的特点，进行量化操作：
[0023][0024]所述利用最小均方误差法对信道进行估计的方法为：
[0025][0026]其中，是i+1次迭代后的信道的后验协方差矩阵，N0表示信号噪声功率，E(h)表示信道均值，W表示傅里叶矩阵，表示信道估计值。
[0027]所述似然度量的计算方法为：
[0028][0029]其中，η
l
表示似然度量值。
[0030]所述候选集合包括和(η1，η2，......，η
L
}，其中，L为模式排列的总数量；
[0031]根据似然度量集合计算最终的发送信号的星座模式排列：
[0032][0033]最终获得的种星座模式排列对应的发送信号估计值即为最终的多模信号估计值。
[0034]与现有技术相比，本专利技术产生的有益效果为：本专利技术利用期望最大化算法不断地迭代更新发送信号和信道估计值，可以在信道未知情况下，实现比最大似然解调方法更好的错误性能。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术的流程图。
[0037]图2为本专利技术的误码性能仿真图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]如图1所示，一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法，具体步骤如下：
[0040]S1：发送信号初始化：根据多模载波序号调制的信号特点，在解调时，对于每一组子载波，在给定的模式排列下，使用最小二乘算法得到该组子载波发送信号的初始值。
[0041]S2：根据初始化得到的信号初始值执行求期望步骤，计算发送信号的初始值的对数似然函数关于信道的期望；
[0042]根据多模序号调制发送信号(多模信号)的特点，对于任意一组子载波，假设该组子载波采用了第l种模式排列，在通过期望最大化算法进行解调时，首先计算期望步：
[0043][0044]其中，Q(
·
)表示对数似然函数关于信道的期望，y是接收信号，h是信道信息，x
l
表示多模信号，s
l
表示第J
l
种星座模式排列下的星座点符号，i是迭代次数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于多模载波序号调制系统的解调方法，其特征在于，其步骤如下：S1：在解调时，对于每一组子载波，在给定的模式排列下，使用最小二乘算法得到该组子载波发送信号的初始值；S2：计算发送信号的初始值的对数似然函数关于信道的期望；S3：将对数似然函数关于信道的期望进行最大化获得一个新的发送信号的估计值；S4：根据新的发送信号的估计值，利用最小均方误差法对信道进行估计得到信道估计值；S5：基于新的发送信号的估计值和信道估计值，利用最小欧式距离准则计算似然度量；S6：遍历星座模式排列，计算发送信号的估计值和似然度量，将不同星座模式排列下的发送信号的估计值以及似然度量收录在候选集合，将候选集合中最小的似然度量对应的发送信号的估计值作为最终的多模信号估计值。2.根据权利要求1所述的适用于多模载波序号调制系统的解调方法，其特征在于，第l种模式排列下的发送信号初始值的对数似然函数关于信道的期望的计算公式为：其中，Q(
·
)表示对数似然函数关于信道的期望；y是接收信号，h是加性高斯白噪声信道信息，x
l
表示多模信号，s
l
表示第J
l
种星座模式排列下的星座点符号，i是迭代次数，Pr(
·
)表示事件的概率，p(
·
)表示概率密度函数，E
h
{
·
}表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：青华，刘云，钱小敏，段晓宇，郭延哺，
申请(专利权)人：广东金融学院，
类型：发明
国别省市：