本發(fā)明涉及空間調制技術領域，具體涉及一種廣義空間調制的發(fā)射天線組合和調制階數(shù)聯(lián)合優(yōu)化方法。

背景技術：

無線通信系統(tǒng)中，選擇合適的無線傳輸信道會提升系統(tǒng)的性能。許多研究基于接收端反饋的信道狀態(tài)信息，進行發(fā)送天線的選擇。同時，傳輸數(shù)據(jù)所選擇的調制方式對系統(tǒng)性能也有所影響，當調制階數(shù)較低時，系統(tǒng)性能能夠有所提升。

GSM(廣義空間調制)系統(tǒng)中一個時隙內同時激活多根天線來發(fā)送信息比特，如何選擇發(fā)射天線組合也成為大家關注的焦點。為了更好的選擇發(fā)送天線組合，一些學者提出基于閉環(huán)的GSM系統(tǒng)。通過接收端反饋的信道狀態(tài)信息來計算出適合信道的發(fā)送天線組合和對應的調制階數(shù)。

目前，許多研究者通過基于最小歐式距離的方式，來確定發(fā)送天線組合。但是該方法具有較高的計算復雜度。正是基于此，本發(fā)明提出了一種低復雜度的發(fā)送天線組合和調制階數(shù)聯(lián)合優(yōu)化方法，該方法能夠在系統(tǒng)性能和計算復雜度之間進行有效的權衡。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決以上現(xiàn)有技術的問題。提出了一種能夠在系統(tǒng)性能和計算復雜度之間進行有效的權衡的基于門限值的天線組合和調制階數(shù)聯(lián)合優(yōu)化方法。本發(fā)明的技術方案如下：

一種基于門限值的天線組合和調制階數(shù)聯(lián)合優(yōu)化方法，其包括以下步驟：

101、根據(jù)廣義空間調制系統(tǒng)下的信道狀態(tài)信息計算各個子信道的信道增益h(i)，i∈1,2,...,Nt，Nt表示表示廣義空調制系統(tǒng)的發(fā)射天線數(shù)量，根據(jù)信道增益h(i)的大小進行排列，確定所有可能的發(fā)送天線組合；

102、根據(jù)廣義空間調制系統(tǒng)針對不同應用場景所需的不同頻譜效率，確定發(fā)射天線組合所占信息的比特數(shù)m和數(shù)據(jù)符號所占信息的比特數(shù)n，確定所有的與發(fā)送天線組合相對應的調制階數(shù)組合；

103、根據(jù)步驟101計算出的發(fā)送天線組合和步驟102的調制階數(shù)組合，通過最小歐式距離計算公式，計算出發(fā)送天線組合與調制階數(shù)之間的最小歐式距離，并將計算的最小歐式距離與門限值進行比較，若滿足門限要求，則記錄相應的發(fā)送天線組合和調制階數(shù)組合組合，否則，繼續(xù)計算。

進一步的，所述步驟103滿足門限要求具體包括：判斷滿足門限值的天線組合數(shù)量p，若p＝2^m，m表示選擇合法發(fā)射天線組合所需信息的比特數(shù)，則計算停止，否則，繼續(xù)計算；

若所有發(fā)射天線組合與所有的調制階數(shù)組合計算完，滿足門限值所確定的發(fā)送天線組合p＜2^m，則將所有計算結果，按照降序的排列方式，取前2^m個組合。

進一步的，所述最小歐式距離計算公式，計算出發(fā)送天線組合與調制階數(shù)之間的距離的公式為：i≠j，其中s_i和s_j表示合法的M階QAM調制符號i,j∈{1,2,...,M}，h_p,h_q分別表示信道狀態(tài)信息矩陣H的第p列和第q列。

進一步的，所述步驟101中信道增益h(i)的大小進行排列的排序方式采用降序排序。

進一步的，所述步驟102中確定所有的與發(fā)送天線組合相對應的調制階數(shù)組合采用的是升序排列的組合方式進行計算。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果如下：

本發(fā)明能夠針對不同的信道環(huán)境設定不同的門限值，這樣通過門限值的變化，可以降低計算的復雜度。同時，該方法能夠在系統(tǒng)性能和計算復雜度之間進行權衡，如果將門限值設置得比較大，則系統(tǒng)性能會有所提升，但復雜度會隨之增加；如果門限值設置得比較小，則系統(tǒng)性能會有所下降，但復雜度會降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供優(yōu)選實施例基于門限值的天線組合和調制階數(shù)聯(lián)合優(yōu)化方法流程圖；

圖2是本發(fā)明提供優(yōu)選實施例系統(tǒng)框圖；

圖3是本發(fā)明提供優(yōu)選實施例仿真曲線圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、詳細地描述。所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是，首先，計算各個子信道的信道增益，根據(jù)信道增益的大小進行排列，確定所有可能的發(fā)送天線組合。其次，根據(jù)系統(tǒng)的頻譜效率，確定所有的與發(fā)送天線組合相對應的調制階數(shù)組合。通過最小歐式距離計算公式，計算出發(fā)送天線組合與調制階數(shù)之間的結果，與門限值進行比較，若滿足門限要求，則記錄相應的組合。否則，繼續(xù)計算。若門限值設置比較大，則相當于在整個可能的組合中全搜索尋找最優(yōu)。若門限值設定比較小，計算復雜度降低，但隨之系統(tǒng)性能降低。

例如：當發(fā)射天線數(shù)Nt＝6，接收天線數(shù)Nr＝6，每一發(fā)射時隙激活天線數(shù)Na＝2，頻譜效率η＝6bit/s/Hz時

步驟一：首先設置門限值T。根據(jù)信道狀態(tài)信息H計算各子信道的信道增益h(i),i∈1,2,...,Nt，根據(jù)h(i)進行降序排列。從排序后的h(i)中任選兩個序號的所有可能作為發(fā)射天線組合C。

步驟二：根據(jù)頻譜效率確定，數(shù)據(jù)符號所占信息比特n，按照調制階數(shù)組合內部升序的排列方式，確定所有滿足頻譜效率的調制階數(shù)組合M。

步驟三：按照公式i≠j，分別計算不同發(fā)射天線組合C和調制階數(shù)組合M的值。每計算完一種組合方式，則與門限值T比較，若計算結果大于T，則記錄該組合方式所采用的發(fā)射天線組合和調制階數(shù)，并且結束該發(fā)射天線組合與其他調制階數(shù)組合的計算。若計算結果小于T，則繼續(xù)計算其他組合方式。

步驟四：當所選擇的組合方式的數(shù)量p＝2^m時，則停止計算，并將記錄的組合方式，作為發(fā)送天線組合和調制階數(shù)組合。

步驟五：所有組合方式計算結束后，若所選擇的組合方式的數(shù)量p＜2^m，則在所有計算結果中進行降序排列，依次選擇排在前面的2^m種組合方式。

以上這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明的記載的內容之后，技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權利要求所限定的范圍。