CN106549898B - 一种基于mimo-ofdm系统的ssfe信号检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于MIMO‑OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置，其中，该方法包括步骤：通过ZF算法依次求出第一根发射天线的发送信号的估计值；求得星座图中与估计值距离最近的一整数值；设定决策向量，并通过SSFE算法求出发送信号的整数值的候选星座点集；通过MRC算法求出第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure DDA0002310642630000012
求得星座图中与估计值
Figure DDA0002310642630000013
距离最近的一整数值xi；根据决策向量，并通过SSFE算法求出第i根发射天线的发送信号的整数值xi的候选星座点集；求得每根发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集；得到每根发射天线的发送信号的最终星座点。本发明适用于并行可编程结构，实现其性能和可行性的均衡。

Description

一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信中的信号检测技术领域，特别涉及一种改进的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置。
背景技术
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种多载波调制技术，该技术集高传输速率、高频谱利用率及能够克服无线传输过程中的多径衰落等优势于一体。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)可以在不需要增加系统信道带宽和发射机发送功率的情况下，利用其分集增益来成倍的提高系统的容量，并且也可以利用其复用增益提高通信系统的接收可靠性。
因此，结合MIMO技术与OFDM技术于一体的MIMO-OFDM通信系统已经成为无线通信领域的研究热点。在MIMO-OFDM系统中，可以将传统的信号检测算法大致分为最简单的线性检测算法，及，对线性算法稍加改进的非线性检测算法。
随着通信技术的发展，最简单的线性检测算法、其改进的非线性算法、以及其改进的非线性算法已经逐渐满足不了通信的发展需求。虽然最优检测算法具备无可挑剔的检测性能，然而若MIMO系统用于空间复用时，其复杂度会随着天线数和调制阶数的增多而成指数增长，这对于多种调制方式的MIMO-OFDM系统来说，是个严重的缺陷。
为解决上述问题，现有选择扩展快速枚举算法SSFE(Seletive Spanning withFast Enumeration)来实现并行的信号处理，并在可编程结构上实现，由此保证系统的稳定性。
但是，在2×2的MIMO-OFDM系统中，基于QR分解的SSFE算法由于需要除法、开平方等数学运算，仍然具有较高的复杂度，不利于硬件实现。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置，实现其性能接近最优检测算法的同时降低硬件运算的复杂度，并能够适用于并行可编程结构，实现其性能和可行性的均衡。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
首先，本发明提供一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其中的MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；所述方法包括步骤：
S1：通过ZF算法依次求出第一根发射天线的发送信号的估计值
S2：求得星座图中与估计值
Figure GDA0002310642620000016
距离最近的一整数值x1；
S3：设定决策向量，并通过SSFE算法求出发送信号的整数值x1的候选星座点集；
S4：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，i为整数，且1≤i≤N；
S5：通过MRC算法求出第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000021
S6：求得星座图中与估计值
Figure GDA0002310642620000022
距离最近的一整数值xi；
S7：根据决策向量，并通过SSFE算法求出第i根发射天线的发送信号的整数值xi的候选星座点集；
S8：根据步骤S4～S7求得每根发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集；
S9：根据所有发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集，计算得到每根发射天线的发送信号的最终星座点。
优选地，所述步骤S1，包括以下步骤：
S11：建立信道矩阵为H1＝[h1,h2,...hN]；
S12：根据信道矩阵H1＝[h1,h2,...hN]得到与其对应的滤波矩阵
Figure GDA0002310642620000023
S13：根据滤波矩阵求得第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000025
Figure GDA0002310642620000026
其中，g1是滤波矩阵G1的第一行，y1表示求解第一根发射天线的发送信号时对应的接收信号。
优选地，所述步骤S2中，所述整数值
Figure GDA0002310642620000027
其中
Figure GDA0002310642620000028
表示对
Figure GDA0002310642620000029
的实部和虚部分别进行四舍五入操作。
优选地，所述步骤S3，包括以下步骤：
S31：设定决策向量m＝[m1,m2,...mN]；
S32：通过公式
Figure GDA00023106426200000210
Figure GDA00023106426200000211
Figure GDA00023106426200000212
p6＝p4-4j(sgn(I(d)))、
Figure GDA00023106426200000213
及 p8＝p4-4j(sgn(R(d)))求得发送信号的整数值x1周围的星座点，生成发送信号的整数值x1的候选星座点集p2～p8；其中，sgn()表示符号函数，R(●)表示取括号内数的实部，I(●)表示取括号内数的虚部，p2～p8表示x1的星座点，d表示x1到星座点的差值。
优选地，所述步骤S4，包括以下步骤：
S41：根据步骤S1得到前i根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA00023106426200000214
Figure GDA0002310642620000031
S42：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，得到信号干扰消除公式其中，r为接收天线接收到的接收向量，hi为信道矩阵H中的第i个列向量，n为接收噪声向量。
优选地，所述步骤S5，包括以下步骤：
S51：对公式
Figure GDA0002310642620000033
两边均乘以hi Hi；得到公式
Figure GDA0002310642620000034
S52：根据公式
Figure GDA0002310642620000035
求得第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000037
优选地，所述步骤S9，包括以下步骤：
S91：根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，并得到相应的距离向量；
S92：联合所有距离向量，生成总距离向量；
S93：根据总距离向量，得到其内数值最小的一元素，并得到该最小元素的标号；
S94：根据最小元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
优选地，第i根发射天线对应的信道矩阵为Hi＝[hi,hi+1,...hN]。
为实现本发明的第二目的，本发明还提供了一种与上述方法对应的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置，其中的MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；所述检测装置包括：
估计值计算模块，用于计算发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000039
整数值计算模块，用于根据估计值计算模块中得到的估计值计算得到与其对应的MIMO-ODFM系统的星座图中距离最接近的一整数值；
信号干扰消除模块，用于消除前i-1个信号对所有接收天线当前接收的第i个信号的干扰， i为整数，且1≤i≤N；
候选星座点集获取模块，用于根据整数值计算模块的整数值，并通过决策向量和SSFE 算法求出与其对应的候选星座点集；
以及，最终星座点获取模块，用于根据欧几里得距离公式和候选星座点集获取模块中记录的所有发射天线的发送信号的候选星座点集计算得到每根发射天线的发送信号对应的最终星座点。
优选地，所述最终星座点获取模块是通过根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，得到相应的距离向量后，联合所有距离向量，提取出一数值最小的元素，并根据该数值最小的元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
由此，通过上述技术方案，相比于现有技术，本发明具有以下技术效果：
本发明在相同的决策向量情况下，通过利用ZF算法、SIC算法结合SSFE算法形成ZF-SIC-SSFE算法，实现利用与SSFE算法的性能几乎一样的ZF-SIC-SSFE算法，而 ZF-SIC-SSFE算法是采用ZF-SIC算法求得发送信号的估计值，SSFE算法是采用基于QR分解求得发送信号的估计值，两者对求得最可能发送的星座点和比较可能发送的星座点所采用的策略是一样。再者，ZF-SIC算法的性能与基于QR分解算法一样，因此ZF-SIC-SSFE算法和SSFE算法的误码率是基本一样的。而当决策向量m＝[4,3]时，本发明采用的ZF-SIC-SSFE 算法保留了更多结点，获得最短路径的概率大，因此本发明通过采用ZF-SIC-SSFE算法，实现检测性能优于基于QR分解的检测算法的系统。
在求得信号估计值的过程中，基于QR分解的算法只需要一次求逆，而ZF-SIC算法需要多次求逆，因此当系统的天线数目较多时，即信号矩阵的阶数较大时，采用基于QR分解的算法能够降低复杂度，此时采用SSFE算法优于ZF-SIC-SSFE算法。但如果系统的天线数目较少时，如在2×2系统中，信道矩阵求逆非常简单，可以直接用表达式写出来，硬件实现容易，而硬件实现QR分解比较复杂，需要占用许多硬件资源，所以此时采用ZF-SIC算法优于基于QR分解的算法。由此也可以得到，当系统的天线较少时，本发明中的ZF-SIC-SSFE算法优于SSFE算法。
所以，本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置能够实现其性能接近最优检测算法的同时降低硬件运算的复杂度，并能够适用于并行可编程结构，实现其性能和可行性的均衡。
附图说明
图1是本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法的方法步骤流程图；
图2是本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法的搜索树图；
图3是本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法的星座点扩展图；
图4是本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法的扩展星座点溢出图；
图5是本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置的结构框图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详尽描述，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明也可以通过其它不同的具体实例加以施行并灵活应用，应当理解本发明的附图及实施方式仅用于示例性作用，本说明书的各项细节亦可基于不同的观点和应用，在不违背本发明的精神下进行进一步的优化。
请参阅图1，本发明提供了一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，
首先，本发明提供一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其中的 MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；所述方法包括步骤：
S1：通过ZF算法依次求出第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000053
在本实施例中，所示步骤S1包括以下步骤：
S11：建立信道矩阵为H1＝[h1,h2,...hN]；
S12：根据信道矩阵H1＝[h1,h2,...hN]得到与其对应的滤波矩阵
Figure GDA0002310642620000054
S13：根据滤波矩阵
Figure GDA0002310642620000055
求得第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000056
Figure GDA0002310642620000057
其中，g1是滤波矩阵G1的第一行，y1表示求解第一根发射天线的发送信号时对应的接收信号。
S2：求得星座图中与估计值
Figure GDA0002310642620000059
距离最近的一整数值x1；在本实施例中，所述步骤S2中，所述整数值
Figure GDA00023106426200000510
其中
Figure GDA00023106426200000511
表示对
Figure GDA00023106426200000512
的实部和虚部分别进行四舍五入操作。因此此时得到的估计值
Figure GDA00023106426200000513
并不对应星座图中的星座点，所以应该在星座图中找到离估计值最近的星座坐标(即整数值)，设这个整数值为x1，则该过程等价于：
Figure GDA00023106426200000514
也即这个过程通过四舍五入可完成，即
Figure GDA00023106426200000515
因为四舍五入操作可能会将这个星座点定位于星座图之外，所以应该将四舍五入后的实部和虚部限定于星座图范围内。并且，由于星座图是MIMO-OFDM系统中的现有技术部分，故在此不对星座图进行详细说明。
S3：设定决策向量，并通过SSFE算法求出发送信号的整数值x1的候选星座点集；在本实施例中，所述步骤S3，包括以下步骤：
S31：设定决策向量m＝[m1,m2,...mN]；
S32：通过公式
Figure GDA00023106426200000516
Figure GDA00023106426200000517
Figure GDA0002310642620000061
p6＝p4-4j(sgn(I(d)))、
Figure GDA0002310642620000062
及 p8＝p4-4j(sgn(R(d)))求得发送信号的整数值x1周围的星座点，生成发送信号的整数值x1的候选星座点集p2～p8；其中，sgn()表示符号函数，R(●)表示取括号内数的实部，I(●)表示取括号内数的虚部，p2～p8表示x1的星座点，d表示x1到星座点的差值，Q()所代表的含义是对括号里的数据进行四舍五入操作，如果括号里的数据是复数，则分别对该复数的实部和虚部进行四舍五入操作。
S4：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，i为整数，且1≤i≤N；在本实施例中，所述步骤S4，包括以下步骤：
S41：根据步骤S1得到前i根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000063
Figure GDA0002310642620000064
S42：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，得到信号干扰消除公式
Figure GDA0002310642620000065
其中，r为每根天线接收到的接收向量，hi为信道矩阵H中的第i个列向量，n为接收噪声向量。其中，r和H为已知。
S5：通过MRC算法求出第i根发射天线的发送信号的估计值在本实施例中，所述步骤S5，包括以下步骤：
S51：对公式
Figure GDA0002310642620000067
两边均乘以hi Hi；得到公式
Figure GDA0002310642620000068
S52：根据公式
Figure GDA0002310642620000069
求得第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA00023106426200000610
Figure GDA00023106426200000611
S6：求得星座图中与估计值
Figure GDA00023106426200000612
距离最近的一整数值xi；在本实施例中，所述步骤S6中求得整数值xi的方法与所述步骤S2求得整数值x1的方法相同，故在此不再赘述。
S7：根据决策向量，并通过SSFE算法求出第i根发射天线的发送信号的整数值xi的候选星座点集；在本实施例中，所述步骤S7求得整数值xi的候选星座点集与所述步骤S3中求得整数值x1的候选星座点集的方法步骤相同，故在此不再赘述。
S8：根据步骤S4～S7求得每根发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集；
S9：根据所有发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集，计算得到每根发射天线的发送信号的最终星座点；在本实施例中，所述步骤S9，包括以下步骤：
S91：根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，并得到相应的距离向量；
S92：联合所有距离向量，生成总距离向量；
S93：根据总距离向量，得到其内数值最小的一元素，并得到该最小元素的标号；
S94：根据最小元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
优选地，第i根发射天线对应的信道矩阵为Hi＝[hi,hi+1,...hN]。
为进一步理解本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，以下举一例子进行说明：
设发射天线数N＝2，接受天线数M＝2信号检测模型为：
y＝Hx+n
其中，复向量x＝[x1,x2]T，x为能量归一化的发射向量，复向量y＝[y1,y2]T为接收向量。已经获得的信道估计H可以表示为：
Figure GDA0002310642620000072
该公式中，每个元素独立地服从均值为0，方差为1的复高斯分布；n＝[n1,n2]T为接收噪声向量，服从均值为0，方差为σ2的复高斯分布。
则，步骤1：根据ZF算法求出第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000073
由ZF公式，分离出两个互相干扰的符号：
Figure GDA0002310642620000074
特殊地，当系统为2×2的MIMO-OFDM系统时，上式写成：
由此可得出第一根发射天线的发送信号的估计值
步骤2：此时得到的 估计值
Figure GDA0002310642620000078
并不对应星座图中的星座点，所以应该在星座图中找到离估计值最近的星座坐标(即整数值)，设这个整数值为x1，则该过程等价于：
Figure GDA0002310642620000079
上式的意义在于寻找星座图中离估计值x1距离最近的整数点x1。这个过程通过四舍五入可完成，即其中
Figure 2
表 示对复数
Figure GDA00023106426200000712
的实部和虚部分别进行四舍五入操作。因为四舍五入操作可能会将这个星座点定位于星座图之外，所以应该将四舍五入后的实部和虚部限定于星座图范围内。
步骤3：设置决策向量，通过扩展策略(SS)和快速枚举法(FE)求出x1的可能星座点集：
设定决策向量m＝[mN,…mi...,m2，m1]，通过决策向量中的要求对每一根天线上的符号进行广度扩展，式中的mi满足条件：1≤mi≤K，K是调制方式决定的星座图中的星座点总数，在本实施例中，采用16QAM调制，因此K＝16，m＝[4,3]。因此可以推断，当mi越接近星座点总数K，表明搜索越广，因此计算量也越大。
请参阅图2，图2以QPSK调制方式4×4MIMO-OFDM系统为例，在该SSFE搜索树图中，i1、i2、i3、i4分别表示搜索树的第一层、第二层、第三层、第四层。该搜索树图的决策向量m＝[4,2,2,1]，通过SS策略首先确定第4层最可能的发送信号的星座点
Figure GDA0002310642620000081
而其它的三个比较可能的发送信号由快速枚举法(FE策略)确定，定为
Figure GDA0002310642620000082
其中，
Figure GDA0002310642620000083
代表第 m层的第n个候选星座点。第3层首先根据第4层的星座点由SS策略确定最可能发送的星座点然后根据每一个最可能的星座点并采用FE策略扩展出其对应的比较可能的星座点。以此类推，直到第1层结束。
请参阅图3，图3显示本发明通过SSFE检测算法扩展星座点的过程，此时MIMO-OFDM系统采用的调制方法为16QAM。当mi等于8时，通过SSFE算法首先求得最可能发送的星座点pi＝⊙(xi)，然后根据公式
Figure GDA0002310642620000086
Figure GDA0002310642620000087
Figure GDA0002310642620000088
Figure GDA0002310642620000089
Figure GDA00023106426200000810
p6＝p4-4j(sgn(I(d)))、
及p8＝p4-4j(sgn(R(d)))，
求出比较可能的发送星座点p2～p8。但当mi>1且求得的最可能发送的星座点pi位于星座图的边界时，由FE策略得出的星座点就可能溢出星座图，如图4所示。
下面将详细介绍算法中的FE策略。
由以上分析，对于双层MIMO-OFDM系统，x1的4个候选星座点可由FE策略确定为
Figure GDA00023106426200000812
Figure GDA00023106426200000813
步骤4：接收天线1和接收天线2各自使用SIC算法消除x1的干扰：
根据上述的迫零均衡算法(即ZF算法)，接收机能够得到发送码元x1和x2的估计值
Figure GDA0002310642620000091
和
Figure GDA0002310642620000092
即
Figure GDA0002310642620000093
在上式中消除估计值x1的影响，即可得
Figure GDA0002310642620000095
更简洁地表达式为：
Figure GDA0002310642620000096
步骤5：使用MRC算法求出x2的估计值，由
Figure GDA0002310642620000097
求得：
Figure GDA0002310642620000098
步骤6：同理，步骤5中得到的估计值并不对应星座图中的星座点，所以应该在星座图中找到离估计值最近的星座坐标(即整数值)，设这个整数值为x2，则该过程等价于：
Figure GDA00023106426200000910
上式的意义在于寻找星座图中离估计值 距离最近的整数点x2。这个过程我们通过四舍五入可完成，即x2 ＝⊙ (x2) 。
步骤7：由决策向量，使用SS算法和FE算法(SS算法和FE算法即SSFE算法)求出 x2的可能星座点集：由于决策向量m＝[4,3]，x1的可能星座点有4个，每个都能计算出对应的估计值
Figure GDA00023106426200000913
同理，此时每对应于x1的一个星座点，就有三个x2的可能星座点，即对于
Figure GDA00023106426200000914
有
Figure GDA00023106426200000915
对于
Figure GDA00023106426200000916
有
Figure GDA00023106426200000917
对于
Figure GDA00023106426200000918
有
Figure GDA00023106426200000919
Figure GDA00023106426200000920
对于
Figure GDA00023106426200000921
有
Figure GDA00023106426200000922
步骤8：通过步骤1～7已经求得所有发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集，也即已经求得第一根发射天线的发送信号x1和第二根发射天线的发送信号x2的候选星座点集。
步骤9：根据欧几里得距离公式，得出最接近x1和x2的星座点：
星座点x1集为分别求出每个星座点与x1的距离，得到d＝(d1,d2,d3,d4)；同理，x2的星座点集为
Figure GDA00023106426200000925
分别求出每个星座点与x2的距离，得到m＝(m1,m2,...,m12)。
联合向量d和向量m，即
Figure GDA00023106426200000927
求出(d,m)中数值最小的元素的下标i，则就是x2最可能的星座点，
Figure GDA00023106426200000929
就是x1的最可能星座点。
另外，本发明还提供了一种与上述方法对应的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置，其中的MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；所述检测装置包括估计值计算模块1、整数值计算模块2、信号干扰消除模块3、候选星座点集获取模块4和最终星座点获取模块5。
所述估计值计算模块1，用于计算发射天线的发送信号的估计值
Figure GDA0002310642620000102
所述整数值计算模块2，用于根据估计值计算模块1中得到的估计值计算得到与其对应的MIMO-ODFM系统的星座图中距离最接近的一整数值。
所述信号干扰消除模块3，用于消除前i-1个信号对所有接收天线当前接收的第i个信号的干扰，i为整数，且1≤i≤N；
所述候选星座点集获取模块4，用于根据整数值计算模块2的整数值，并通过决策向量和SSFE算法求出与其对应的候选星座点集。
所述最终星座点获取模块5，用于根据欧几里得距离公式和候选星座点集获取模块4中记录的所有发射天线的发送信号的候选星座点集计算得到每根发射天线的发送信号对应的最终星座点。
优选地，所述最终星座点获取模块5是通过根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，得到相应的距离向量后，联合所有距离向量，提取出一数值最小的元素，并根据该数值最小的元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
另外，结合本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法可对本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置进行进一步了解，故在此不再赘述。
相对于现有技术，本发明基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置能够实现其性能接近最优检测算法的同时降低硬件运算的复杂度，并能够适用于并行可编程结构，实现其性能和可行性的均衡。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (9)

1.一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其中的MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；其特征在于：所述方法包括步骤：
S1：通过ZF算法依次求出第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA0002310642610000012
S2：求得星座图中与估计值距离最近的一整数值x1；所述整数值
Figure 7
其中
Figure 3
表示对
Figure 5
的实部和虚部分别进行四舍五入操作；该过程等价于：
Figure 6
也即这个过程通过四舍五入可完成，即
Figure 8
因为四舍五入操作可能会将这个星座点定位于星座图之外，所以应该将四舍五入后的实部和虚部限定于星座图范围内；
S3：设定决策向量，并通过SSFE算法求出发送信号的整数值x1的候选星座点集；
S4：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，i为整数，且1≤i≤N；
S5：通过MRC算法求出第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA0002310642610000019
S6：求得星座图中与估计值
Figure FDA00023106426100000110
距离最近的一整数值xi；
S7：根据决策向量，并通过SSFE算法求出第i根发射天线的发送信号的整数值xi的候选星座点集；
S8：根据步骤S4～S7求得每根发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集；
S9：根据所有发射天线的发送信号的整数值的候选星座点集，计算得到每根发射天线的发送信号的最终星座点。
2.根据权利要求1所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其特征在于：所述步骤S1，包括以下步骤：
S11：建立信道矩阵为H1＝[h1,h2,...hN]；
S12：根据信道矩阵H1＝[h1,h2,...hN]得到与其对应的滤波矩阵G1＝(H1 HH1)-1H1 H；
S13：根据滤波矩阵G1＝(H1 HH1)-1H1 H求得第一根发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA00023106426100000112
Figure FDA00023106426100000113
其中，g1是滤波矩阵G1的第一行，y1表示求解第一根发射天线的发送信号时对应的接收信号。
3.根据权利要求2所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法和装置，其特征在于：所述步骤S3，包括以下步骤：
S31：设定决策向量m＝[m1,m2,...mN]；
S32：通过公式
Figure FDA0002310642610000021
Figure FDA0002310642610000022
p6＝p4-4j(sgn(I(d)))、
Figure FDA0002310642610000024
及p8＝p4-4j(sgn(R(d)))求得发送信号的整数值x1周围的星座点，生成发送信号的整数值x1的候选星座点集p2～p8；其中，sgn()表示符号函数，R(●)表示取括号内数的实部，I(●)表示取括号内数的虚部，p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8表示x1的星座点，d表示x1到星座点的差值。
4.根据权利要求3所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其特征在于：所述步骤S4，包括以下步骤：
S41：根据步骤S1得到前i根发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA0002310642610000026
S42：所有接收天线各自通过SIC算法消除前i-1个发送信号对其接收的第i根发射天线的发送信号xi的干扰，得到信号干扰消除公式
Figure FDA0002310642610000028
其中，r为接收天线接收到的接收向量，hi为信道矩阵H中的第i个列向量，n为接收噪声向量。
5.根据权利要求4所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其特征在于：所述步骤S5，包括以下步骤：
S51：对公式
Figure FDA00023106426100000211
两边均乘以hi Hi；得到公式
Figure FDA00023106426100000212
S52：根据公式
Figure FDA00023106426100000213
求得第i根发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA00023106426100000214
Figure FDA00023106426100000215
6.根据权利要求5所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其特征在于：所述步骤S9，包括以下步骤：
S91：根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，并得到相应的距离向量；
S92：联合所有距离向量，生成总距离向量；
S93：根据总距离向量，得到其内数值最小的一元素，并得到该最小元素的标号；
S94：根据最小元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
7.根据权利要求2所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测方法，其特征在于：第i根发射天线对应的信道矩阵为Hi＝[hi,hi+1,...hN]。
8.一种基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置，所述装置执行权利要求5所述的信号检测方法，其中的MIMO-ODFM系统包括N根发射天线和M根接收天线；其特征在于：所述检测装置包括：
估计值计算模块，用于计算发射天线的发送信号的估计值
Figure FDA0002310642610000033
整数值计算模块，用于根据估计值计算模块中得到的估计值计算得到与其对应的MIMO-ODFM系统的星座图中距离最接近的一整数值；
信号干扰消除模块，用于消除前i-1个信号对所有接收天线当前接收的第i个信号的干扰，i为整数，且1≤i≤N；
候选星座点集获取模块，用于根据整数值计算模块的整数值，并通过决策向量和SSFE算法求出与其对应的候选星座点集；
以及，最终星座点获取模块，用于根据欧几里得距离公式和候选星座点集获取模块中记录的所有发射天线的发送信号的候选星座点集计算得到每根发射天线的发送信号对应的最终星座点。
9.根据权利要求8所述的基于MIMO-OFDM系统的SSFE信号检测装置，其特征在于：所述最终星座点获取模块是通过根据欧几里得距离公式，分别计算出每一候选星座点集中每一星座点与其对应的发送信号的整数值之间的距离，得到相应的距离向量后，联合所有距离向量，提取出一数值最小的元素，并根据该数值最小的元素的标号计算得到每个发送信号对应的星座点。
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