CN115459816B - 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置 - Google Patents

多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115459816B
CN115459816B CN202210952723.6A CN202210952723A CN115459816B CN 115459816 B CN115459816 B CN 115459816B CN 202210952723 A CN202210952723 A CN 202210952723A CN 115459816 B CN115459816 B CN 115459816B
Authority
CN
China
Prior art keywords
symbol
wireless communication
received signal
modulation symbol
signal vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210952723.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115459816A (zh
Inventor
黄永明
章建军
尤肖虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Network Communication and Security Zijinshan Laboratory
Original Assignee
Network Communication and Security Zijinshan Laboratory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Network Communication and Security Zijinshan Laboratory filed Critical Network Communication and Security Zijinshan Laboratory
Priority to CN202210952723.6A priority Critical patent/CN115459816B/zh
Publication of CN115459816A publication Critical patent/CN115459816A/zh
Priority to PCT/CN2023/080807 priority patent/WO2024031980A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115459816B publication Critical patent/CN115459816B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置，所述方法包括：在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集，估计调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于判决准则对待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出无线通信符号。本发明不仅可以提升检测性能，还可以提升通信效率。

Description

多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置。
背景技术
通过在收发端分别部署多根天线，多输入多输出(MIMO，multiple inputmultiple output)通信系统能够获得更高的频谱效率及更好的链路可靠性。符号检测是MIMO通信系统的基本功能和任务，目的是高效精确地从信道输出恢复出原始发送符号。
凭借强大的学习能力，近年来以深度学习为代表的机器学习理论与算法被广泛地应用于增强无线通信系统的物理层性能，比如符号检测。从机器学习的角度看，符号检测本质上是一个分类问题，现有的基于机器学习理论的符号检测算法主要包括：基于数据驱动的检测算法和基于模型驱动的检测算法。
然而，上述符号检测算法大都依赖于信道状态信息的获取，因此不可避免地导致以下问题：一方面，实际中几乎不可能准确地估计出信道状态信息，因而限制了相关算法的检测性能；另一方面，估计信道状态信息占用了宝贵的通信资源，使得通信效率大大降低。
发明内容
本发明提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置，用以解决现有技术中符号检测算法大都依赖于信道状态信息的获取，因此不可避免地导致以下问题：一方面，实际中几乎不可能准确地估计出信道状态信息，因而限制了相关算法的检测性能；另一方面，估计信道状态信息占用了宝贵的通信资源，使得通信效率大大降低的缺陷，实现不依赖于信道状态信息的获取，不仅可以提升检测性能，还可以提升通信效率的目的。
第一方面，本发明提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，应用于接收端，包括：
在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心，包括：
基于所述第一接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的初始接收数据重心；
基于所述初始接收数据重心和所述第二接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心；
基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于所述第一接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的初始接收数据重心，包括：
对所述第一接收信号向量集中各接收信号向量求平均，估计出所述监督识别符号对应的初始接收数据重心。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于所述初始接收数据重心和所述第二接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心，包括：
以所述初始接收数据重心为球心，以预设半径为半径，构造复向量空间中的开球；
基于所述第二接收信号向量集或所述第二接收信号向量集的子集与所述复向量空间中的开球的交集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心，包括：
基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，构造接收数据重心矩阵；
基于所述接收数据重心矩阵、所述第二矩阵和所述剩余调制符号，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心；
其中，所述第二矩阵是从第一矩阵中选择的，所述第一矩阵是将所述调制符号集的全部元素按列排列形成的，所述第二矩阵可逆且条件数最小。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号，包括：
从所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心中，确定第一目标接收数据重心；所述第一目标接收数据重心与所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量之间的距离的平方最小；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系，将所述调制符号集中与所述第一目标接收数据重心对应的调制符号，确定为所述无线通信符号。
第二方面，本发明还提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，应用于发送端，包括：
基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述基于调制符号集构造监督识别符号集，包括：
将调制符号集的全部元素按列排列成第一矩阵；
从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵；其中，所述第二矩阵可逆且条件数最小；
将所述第二矩阵的列向量构成的集合确定为监督识别符号集。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数小于或等于预设值的情况下，采用穷举法从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数大于预设值的情况下，多次随机从所述第一矩阵中选择预设大小的目标矩阵；
将多个所述目标矩阵中条件数最小的所述目标矩阵确定为第二矩阵。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，包括：
在每个通信时间块内，将所述监督识别符号向接收端重复发送预设次数，并向所述接收端发送有效数据。
根据本发明提供的一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，所述方法还包括：
在每个通信时间块内，在所述调制符号集进行更新的情况下，基于更新后的所述调制符号集重新构造所述监督识别符号集。
第三方面，本发明还提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测装置，应用于接收端，包括：
第一接收模块，用于在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
估计模块，用于基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
第一构造模块，用于基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二接收模块，用于接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
恢复模块，用于基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
第四方面，本发明还提供一种多输入多输出系统的无线通信符号检测装置，应用于发送端，包括：
第二构造模块，用于基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
第一发送模块，用于在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二发送模块，用于向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
第五方面，本发明还提供一种接收端，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第一方面任一种所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
第六方面，本发明还提供一种发送端，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第二方面任一种所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
第七方面，本发明还提供一种通信系统，包括：发送端和接收端，所述接收端可用于执行如第一方面任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤，所述发送端可用于执行如第二方面任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
第八方面，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第一方面或第二方面任一项所述的无线通信符号检测方法的步骤。
第九方面，提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如上述第一方面或第二方面任一项所述的无线通信符号检测方法的步骤。
第十方面，提供了一种计算机程序/程序产品，所述计算机程序/程序产品被存储在存储介质中，所述计算机程序/程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面或第二方面任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置，首先，在每个通信时间块内，接收端接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；使用调制符号集中的部分调制符号作为监督识别符号，来参与无线通信符号检测，可以提升无线通信符号检测的效率；而后，基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集，估计调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心，在估计目标接收数据重心时，同时考虑监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集，可以提升目标接收数据重心的估计精度；基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则，由于获得了估计精度较高的目标接收数据重心，可以构造出准确性较高的判决准则，从而提升检测性能；最后，在构造好判决准则之后，对接收到的待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，从而恢复出准确的无线通信符号。本发明不依赖于信道状态信息的获取，不仅可以提升检测性能，还可以提升通信效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的在一个通信时间块内发送L个监督识别符号和有效数据的示意图；
图3是本发明提供的构造判决准则的示意图；
图4是本发明提供的随着监督识别符号重复发送次数变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图；
图5是本发明提供的随着发送信噪比变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图之一；
图6是本发明提供的随着发送信噪比变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图之二；
图7是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的流程示意图之二；
图8是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的交互流程图；
图9是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置的结构示意图之一；
图10是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置的结构示意图之二；
图11是本发明提供的接收端的结构示意图；
图12是本发明提供的发送端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图8描述本发明的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法。
请参照图1，图1是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的流程示意图之一。如图1所示，本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法应用于接收端，可以包括以下步骤：
步骤101、在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
步骤102、基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集，估计调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
步骤103、基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
步骤104、接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
步骤105、基于判决准则对待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出无线通信符号。
在步骤101中，发送端可以为多天线发射机，接收端可以为多天线接收机。
具体地，首先，发送端基于调制符号集构造监督识别符号集，在每个通信时间块内，向接收端发送监督识别符号和有效数据。然后，接收端接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集。其中，调制符号集为各个数据流对应星座图的乘积空间。
可选地，发送端基于调制符号集构造监督识别符号集，具体包括：将调制符号集的全部元素按列排列成第一矩阵；从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵；其中，所述第二矩阵可逆且条件数最小；将所述第二矩阵的列向量构成的集合确定为监督识别符号集。
举例来说，考虑典型的点对点多输入多输出无线通信系统(可以扩展到多用户情形)，假设发送天线数与接收天线数分别为NT和NR，相应的信道矩阵记为需要说明的是，对于数字模拟混合天线阵列模型，只需要考虑相应的等效信道模型。
假设发送数据流数为S＝NT，第i路数据流对应的星座图为则每个发送符号向量取自于调制符号集/>假设调制符号集/>的大小为M，将调制符号集/>中的全部元素按列排列形成第一矩阵/>从第一矩阵C中选择一个大小为NT×NT的第二矩阵/>其中，第二矩阵CS的每一列选自于第一矩阵C，且第二矩阵CS可逆。第二矩阵CS的全体列向量构成的集合记作监督识别符号集/>
为了获得更好的性能，第二矩阵CS的条件数(即最大奇异值与最小奇异值之比)应尽可能地小。为了获得条件数尽可能小的第二矩阵CS，当调制符号集较小(即M较小)时，可以采用穷举法；当调制符号集/>较大时，可以多次随机选择第一矩阵C的第二矩阵且选择条件数最小的第二矩阵。
在该实施方式中，由于第二矩阵可逆且条件数最小，可以提升多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的性能。并且，使用调制符号集中的部分调制符号作为监督识别符号，来参与无线通信符号检测，可以提升无线通信符号检测的效率。
可选地，在每个通信时间块内，发送端向接收端发送监督识别符号和有效数据，具体包括：在每个通信时间块内，将监督识别符号向接收端重复发送预设次数，并向接收端发送有效数据。
举例来说，从监督识别符号集中选择向量c1并重复发送U次，相应的第一接收信号向量集记作/>从监督识别符号集/>中选择向量c2并重复发送U次，相应的第一接收信号向量集记作/>依次类推，从监督识别符号集/>中选择向量ck并重复发送U次，相应的第一接收信号向量集记作/>重复上述过程，直至按上述方式发送完/>中全部监督识别符号向量。
如图2所示，假设每个通信时间块内可以发送L个有效数据/监督识别符号向量，则在余下的时间内可以发送L-UNT个有效数据向量，相应的第二接收信号向量集记作需要说明的是，/>不包含有效传输数据，而/>均包含有效传输数据。
在该实施方式中，在每个通信时间块内，发送端将监督识别符号向接收端重复发送U次，并向接收端发送有效数据，使得接收端可以求取多个接收数据向量的重心。
在本步骤中，接收端接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集/>
在步骤102中，基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集/>估计调制符号集/>中各调制符号对应的目标接收数据重心
可选地，步骤102包括以下子步骤：
步骤1021、基于第一接收信号向量集，估计监督识别符号对应的初始接收数据重心；
步骤1022、基于初始接收数据重心和第二接收信号向量集，估计监督识别符号对应的目标接收数据重心；
步骤1023、基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计剩余调制符号对应的目标接收数据重心。
在步骤1021中，基于第一接收信号向量集，粗略地估计监督识别符号对应的初始接收数据重心。
可选地，对第一接收信号向量集中各接收信号向量求平均，估计出监督识别符号对应的初始接收数据重心。
举例来说，对每个第一接收信号向量集计算ck向量对应的初始接收数据重心wk，wk的估计值记作/>估计方法如下：
或/>
在该实施方式中，通过对第一接收信号向量集中各接收信号向量求平均，来粗略地估计监督识别符号对应的初始接收数据重心。
在步骤1022中，基于初始接收数据重心和第二接收信号向量集，精确地估计监督识别符号对应的目标接收数据重心，进一步提高监督识别符号对应的重心的估计精度。
可选地，以初始接收数据重心为球心，以预设半径为半径，构造复向量空间中的开球；基于第二接收信号向量集或第二接收信号向量集的子集与复向量空间中的开球的交集，估计监督识别符号对应的目标接收数据重心。
举例来说，对于每个以/>为球心以d为半径构造复向量空间中的开球/>确定半径d的经验公式为/>其中C为常数(比如C取值为0.1或0.08)，P为发送功率。选择有效数据对应的接收信号向量集合/>本身或其一个子集对于每个/>构造集合/>或集合/>
对于每个基于集合/>或/>重新估计wk，wk新的估计值记为/>相应的估计公式为：
或
其中，表示集合/>的大小或元素数量。
在该实施方式中，以初始接收数据重心为球心，以预设半径为半径，构造复向量空间中的开球，并基于第二接收信号向量集或第二接收信号向量集的子集与复向量空间中的开球的交集，精确地估计监督识别符号对应的目标接收数据重心，可以进一步提升监督识别符号对应的接收数据重心的估计精度。
在步骤1023中，基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心，推算出剩余调制符号对应的目标接收数据重心。
可选地，基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心，构造接收数据重心矩阵；基于接收数据重心矩阵、第二矩阵和剩余调制符号，估计剩余调制符号对应的目标接收数据重心；其中，第二矩阵是从第一矩阵中选择的，第一矩阵是将调制符号集的全部元素按列排列形成的，第二矩阵可逆且条件数最小。
举例来说，基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心构造接收数据重心矩阵估计/>中剩余调制符号向量对应的接收信号重心，对于任意剩余调制符号向量/>相应的重心/>估计为：/>
在该实施方式中，由于获得了各监督识别符号对应的目标接收数据重心，通过表达式可以快速推算出剩余调制符号对应的目标接收数据重心，从而可以提升无线通信符号检测的效率。
在步骤103中，调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心为调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系为/>
根据上述映射关系可以直接构造判决准则，即对于任意接收信号向量y，对应的发送符号向量的最大似然估计为其中/>
如图3所示，基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集的子集，估计调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心，基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则。通过监督识别符号对应的第一接收信号向量集和第二接收信号向量集的子集(即部分有效数据对应的接收信号向量集)，最终构造判决准则，可以提升多输入多输出系统的无线通信符号检测速度。
在本步骤中，基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系可以构造出准确的判决准则，即对于任意接收信号向量y，对应的发送符号向量的最大似然估计为其中/>由于获得了估计精度较高的目标接收数据重心，可以构造出准确性较高的判决准则，从而提升检测性能。
在步骤104和步骤105中，在构造好确性较高的判决准则后，接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量，基于判决准则对待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出准确的无线通信符号。例如，对于第二接收信号向量集中的所有接收信号进行判决，恢复出相应的发送符号向量。
可选地，从调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心中，确定第一目标接收数据重心；第一目标接收数据重心与待检测的无线通信符号对应的接收信号向量之间的距离的平方最小；基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系，将调制符号集中与第一目标接收数据重心对应的调制符号，确定为无线通信符号。
在本实施方式中，可以基于判决准则对待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出无线通信符号，不依赖于信道状态信息的获取，不仅可以提升检测性能，还可以提升通信效率。
可选地，在步骤105之后，进入下一通信时间块，发送端在调制符号集进行更新的情况下，基于更新后的调制符号集重新构造监督识别符号集。也即，判决准则并不是固定不变的，会随着调制符号集的更新而调整，可以提升多输入多输出系统的无线通信符号检测的准确性。
综上，首先，在每个通信时间块内，接收端接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；使用调制符号集中的部分调制符号作为监督识别符号，来参与无线通信符号检测，可以提升无线通信符号检测的效率；而后，基于第一接收信号向量集和第二接收信号向量集，估计调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心，在估计目标接收数据重心时，同时考虑监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集，可以提升目标接收数据重心的估计精度；基于调制符号集中各调制符号与各目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则，由于获得了估计精度较高的目标接收数据重心，可以构造出准确性较高的判决准则，从而提升检测性能；最后，在构造好判决准则之后，对接收到的待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，从而恢复出准确的无线通信符号。本实施例不依赖于信道状态信息的获取，不仅可以提升检测性能，还可以提升通信效率。
下面通过具体实例对上述多输入多输出系统的无线通信符号检测方法进行验证。
为了证明本实施例提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法(标记为CSI-Free-Data-Aided)的优势，本实例提供了一定意义下最优的最大似然检测算法(标记为MLD)在不同条件下的检测性能，假设每个时间块可以发送L＝20000个数据符号向量。
图4是本发明提供的随着监督识别符号重复发送次数变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图，如图4所示，给出了随着监督识别符号重复发送次数U(对于最大似然检测算法表示相同数量的导频开销)变化时，两种符号检测算法的误符号率性能。发送端天线与接收端天线数量分别为4和1，数据流数为4且每个数据流的调制符号集/星座图为QPSK，用于重新估计接收信号重心的有效数据数量为2400。
由图4可以看出，在各种条件下，本实施例提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，均可以获得更好的检测性能(更低的误符号率/差错率)。
图5是本发明提供的随着发送信噪比变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图之一，如图5所示，给出了随着发送信噪比变化时两种符号检测算法的误符号率性能。发送端天线数为1或者2，接收端天线数为1，数据流数与发送端天线数相等，每个数据流的调制符号集/星座图为16QAM，用于重新估计接收信号重心的有效数据数量为2400。
由图5可以看出，本实施例提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，能够逼近CSI精确条件下最大似然检测算法的性能。但当CSI不精确时(由控制，表示加到精确CSI上的噪声方差)，可获得比最大似然检测算法更好的性能(即使/>相对较小)。
图6是本发明提供的随着发送信噪比变化时，两种符号检测算法的误符号率性能的示意图之二，如图6所示，给出了随着发送信噪比变化时两种符号检测算法的误符号率性能。发送端天线数与接收端天线数均为8，数据流数与发送端天线数相等，每个数据流的调制符号集/星座图为BPSK，用于重新估计接收信号重心的有效数据数量为2560。
由图6可以类似地观察到，本实施例提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法能够逼近CSI精确条件下最大似然检测算法的性能，且当CSI不精确时(由控制)，可获得比最大似然检测算法更好的性能。
请参照图7，图7是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的流程示意图之二。如图7所示，本发明提供的无线通信符号检测方法应用于发送端，可以包括以下步骤：
步骤201、基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
步骤202、在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
步骤203、向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
可选地，所述基于调制符号集构造监督识别符号集，包括：
将调制符号集的全部元素按列排列成第一矩阵；
从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵；其中，所述第二矩阵可逆且条件数最小；
将所述第二矩阵的列向量构成的集合确定为监督识别符号集。
可选地，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数小于或等于预设值的情况下，采用穷举法从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵。
可选地，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数大于预设值的情况下，多次随机从所述第一矩阵中选择预设大小的目标矩阵；
将多个所述目标矩阵中条件数最小的所述目标矩阵确定为第二矩阵。
可选地，所述在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，包括：
在每个通信时间块内，将所述监督识别符号向接收端重复发送预设次数，并向所述接收端发送有效数据。
可选地，所述方法还包括：
在每个通信时间块内，在所述调制符号集进行更新的情况下，基于更新后的所述调制符号集重新构造所述监督识别符号集。
本实施例的方法，其具体实现过程与技术效果与接收端侧方法实施例中类似，具体可以参见接收端侧方法实施例中的详细介绍，此处不再赘述。
下面对本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置进行描述，下文描述的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置与上文描述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法可相互对应参照。
请参照图9，图9是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置的结构示意图之一。如图9所示，本发明提供的无线通信符号检测装置，应用于接收端，可以包括：
第一接收模块10，用于在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
估计模块20，用于基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
第一构造模块30，用于基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二接收模块40，用于接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
恢复模块50，用于基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
可选地，所述估计模块20包括：
第一估计单元，用于基于所述第一接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的初始接收数据重心；
第二估计单元，用于基于所述初始接收数据重心和所述第二接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心；
第三估计单元，用于基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心。
可选地，所述第一估计单元，具体用于：
对所述第一接收信号向量集中各接收信号向量求平均，估计出所述监督识别符号对应的初始接收数据重心。
可选地，所述第二估计单元，具体用于：
以所述初始接收数据重心为球心，以预设半径为半径，构造复向量空间中的开球；
基于所述第二接收信号向量集或所述第二接收信号向量集的子集与所述复向量空间中的开球的交集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心。
可选地，所述第三估计单元，具体用于：
基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，构造接收数据重心矩阵；
基于所述接收数据重心矩阵、所述第二矩阵和所述剩余调制符号，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心；
其中，所述第二矩阵是从第一矩阵中选择的，所述第一矩阵是将所述调制符号集的全部元素按列排列形成的，所述第二矩阵可逆且条件数最小。
可选地，所述恢复模块50具体用于：
从所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心中，确定第一目标接收数据重心；所述第一目标接收数据重心与所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量之间的距离的平方最小；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系，将所述调制符号集中与所述第一目标接收数据重心对应的调制符号，确定为所述无线通信符号。
在此需要说明的是，本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置能够实现应用于接收端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。
请参照图10，图10是本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置的结构示意图之二。如图10所示，本发明提供的无线通信符号检测装置，应用于发送端，可以包括：
第二构造模块60，用于基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
第一发送模块70，用于在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二发送模块80，用于向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
可选地，所述第二构造模块60包括：
排列单元，用于将调制符号集的全部元素按列排列成第一矩阵；
选择单元，用于从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵；其中，所述第二矩阵可逆且条件数最小；
确定单元，用于将所述第二矩阵的列向量构成的集合确定为监督识别符号集。
可选地，所述选择单元具体用于：
在所述调制符号集的元素总数小于或等于预设值的情况下，采用穷举法从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵。
可选地，所述选择单元具体用于：
在所述调制符号集的元素总数大于预设值的情况下，多次随机从所述第一矩阵中选择预设大小的目标矩阵；
将多个所述目标矩阵中条件数最小的所述目标矩阵确定为第二矩阵。
可选地，所述第一发送模块70具体用于：
在每个通信时间块内，将所述监督识别符号向接收端重复发送预设次数，并向所述接收端发送有效数据。
可选地，所述第二构造模块60还用于：
在每个通信时间块内，在所述调制符号集进行更新的情况下，基于更新后的所述调制符号集重新构造所述监督识别符号集。
在此需要说明的是，本发明提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测装置能够实现应用于发送端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。
图11是本发明提供的接收端的结构示意图，如图11所示，接收端1100包括：存储器1103，收发机1102，处理器1101。
其中，在图11中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1101代表的一个或多个处理器和存储器1103代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1102可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器1101负责管理总线架构和通常的处理，存储器1103可以存储处理器1101在执行操作时所使用的数据。
处理器1101可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。
存储器1103，用于存储计算机程序；收发机1102，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器1101，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
在此需要说明的是，本发明提供的接收端能够实现应用于接收端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。
图12是本发明提供的发送端的结构示意图，如图12所示，发送端1200包括：包括存储器1203，收发机1202，处理器1201。
其中，在图12中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1201代表的一个或多个处理器和存储器1203代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1202可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器1201负责管理总线架构和通常的处理，存储器1203可以存储处理器1201在执行操作时所使用的数据。
处理器1201可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。
存储器1203，用于存储计算机程序；收发机1202，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器1201，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
在此需要说明的是，本发明提供的发送端能够实现应用于发送端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的所有方法步骤并能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。
需要说明的是，本发明中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此需要说明的是，本发明提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片，系统芯片，芯片系统或片上系统芯片等。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
又一方面，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以执行上述各提供的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种通信系统，包括：发送端和接收端，所述发送端可用于执行如上所述的应用于发送端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤，所述接收端可用于执行如上所述的应用于接收端的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，应用于接收端，包括：
在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
2.根据权利要求1所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心，包括：
基于所述第一接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的初始接收数据重心；
基于所述初始接收数据重心和所述第二接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心；
基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心。
3.根据权利要求2所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于所述第一接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的初始接收数据重心，包括：
对所述第一接收信号向量集中各接收信号向量求平均，估计出所述监督识别符号对应的初始接收数据重心。
4.根据权利要求2所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于所述初始接收数据重心和所述第二接收信号向量集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心，包括：
以所述初始接收数据重心为球心，以预设半径为半径，构造复向量空间中的开球；
基于所述第二接收信号向量集或所述第二接收信号向量集的子集与所述复向量空间中的开球的交集，估计所述监督识别符号对应的目标接收数据重心。
5.根据权利要求2所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于各监督识别符号对应的目标接收数据重心，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心，包括：
基于所述各监督识别符号对应的目标接收数据重心，构造接收数据重心矩阵；
基于所述接收数据重心矩阵、第二矩阵和所述剩余调制符号，估计所述剩余调制符号对应的目标接收数据重心；
其中，所述第二矩阵是从第一矩阵中选择的，所述第一矩阵是将所述调制符号集的全部元素按列排列形成的，所述第二矩阵可逆且条件数最小。
6.根据权利要求1所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号，包括：
从所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心中，确定第一目标接收数据重心；所述第一目标接收数据重心与所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量之间的距离的平方最小；
基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系，将所述调制符号集中与所述第一目标接收数据重心对应的调制符号，确定为所述无线通信符号。
7.一种多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，应用于发送端，包括：
基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
8.根据权利要求7所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述基于调制符号集构造监督识别符号集，包括：
将调制符号集的全部元素按列排列成第一矩阵；
从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵；其中，所述第二矩阵可逆且条件数最小；
将所述第二矩阵的列向量构成的集合确定为监督识别符号集。
9.根据权利要求8所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数小于或等于预设值的情况下，采用穷举法从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵。
10.根据权利要求8所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述从所述第一矩阵中选择预设大小的第二矩阵，包括：
在所述调制符号集的元素总数大于预设值的情况下，多次随机从所述第一矩阵中选择预设大小的目标矩阵；
将多个所述目标矩阵中条件数最小的所述目标矩阵确定为第二矩阵。
11.根据权利要求7所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，包括：
在每个通信时间块内，将所述监督识别符号向接收端重复发送预设次数，并向所述接收端发送有效数据。
12.根据权利要求7所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在每个通信时间块内，在所述调制符号集进行更新的情况下，基于更新后的所述调制符号集重新构造所述监督识别符号集。
13.一种多输入多输出系统的无线通信符号检测装置，其特征在于，应用于接收端，包括：
第一接收模块，用于在每个通信时间块内，接收监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；其中，调制符号集中各调制符号中包括监督识别符号集中各所述监督识别符号和剩余调制符号；
估计模块，用于基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；
第一构造模块，用于基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二接收模块，用于接收待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；
恢复模块，用于基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
14.一种多输入多输出系统的无线通信符号检测装置，其特征在于，应用于发送端，包括：
第二构造模块，用于基于调制符号集构造监督识别符号集；其中，所述调制符号集中各调制符号中包括所述监督识别符号集中各监督识别符号和剩余调制符号；
第一发送模块，用于在每个通信时间块内，向接收端发送所述监督识别符号和有效数据，以使所述接收端接收所述监督识别符号对应的第一接收信号向量集和有效数据对应的第二接收信号向量集；基于所述第一接收信号向量集和所述第二接收信号向量集，估计所述调制符号集中各调制符号对应的目标接收数据重心；基于所述调制符号集中各调制符号与各所述目标接收数据重心之间的映射关系构造判决准则；
第二发送模块，用于向所述接收端发送待检测的无线通信符号，以使所述接收端接收所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量；基于所述判决准则对所述待检测的无线通信符号对应的接收信号向量进行判决，恢复出所述无线通信符号。
15.一种接收端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可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任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
16.一种发送端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可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7至12任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
17.一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任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤，或者实现如权利要求7至12任一项所述的多输入多输出系统的无线通信符号检测方法的步骤。
CN202210952723.6A 2022-08-09 2022-08-09 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置 Active CN115459816B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210952723.6A CN115459816B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置
PCT/CN2023/080807 WO2024031980A1 (zh) 2022-08-09 2023-03-10 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210952723.6A CN115459816B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115459816A CN115459816A (zh) 2022-12-09
CN115459816B true CN115459816B (zh) 2024-01-23

Family

ID=84295912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210952723.6A Active CN115459816B (zh) 2022-08-09 2022-08-09 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115459816B (zh)
WO (1) WO2024031980A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115459816B (zh) * 2022-08-09 2024-01-23 网络通信与安全紫金山实验室 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383652A (zh) * 2007-09-04 2009-03-11 中兴通讯股份有限公司 一种多输入多输出系统的信号检测方法及装置
KR20190007698A (ko) * 2017-07-13 2019-01-23 엘지전자 주식회사 다중 접속 방식을 지원하는 무선통신 시스템에서 신호의 수신 및 송신하는 방법과 이를 위한 통신 장치
CN113206695A (zh) * 2021-05-07 2021-08-03 温州大学智能锁具研究院 基于星座图和天线联合的索引矢量调制方法及装置
CN113489545A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 兰州理工大学 基于k均值聚类的光空间脉冲位置调制分步分类检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9083499B1 (en) * 2013-12-31 2015-07-14 Cambridge Silicon Radio Limited Decision feedback solution for channels with low signal to noise ratio
EP3163824A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Mimo detection based on gradient searching
CN106161328B (zh) * 2016-08-31 2019-08-23 电子科技大学 基于载波索引调制的mimo-ofdm系统的检测方法
CN108199752A (zh) * 2018-01-08 2018-06-22 哈尔滨工业大学 一种低复杂度的双极化卫星mimo信号检测方法
CN114301545B (zh) * 2021-12-03 2024-04-19 网络通信与安全紫金山实验室 信号检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN115459816B (zh) * 2022-08-09 2024-01-23 网络通信与安全紫金山实验室 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383652A (zh) * 2007-09-04 2009-03-11 中兴通讯股份有限公司 一种多输入多输出系统的信号检测方法及装置
KR20190007698A (ko) * 2017-07-13 2019-01-23 엘지전자 주식회사 다중 접속 방식을 지원하는 무선통신 시스템에서 신호의 수신 및 송신하는 방법과 이를 위한 통신 장치
CN113206695A (zh) * 2021-05-07 2021-08-03 温州大学智能锁具研究院 基于星座图和天线联合的索引矢量调制方法及装置
CN113489545A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 兰州理工大学 基于k均值聚类的光空间脉冲位置调制分步分类检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hybrid Precoder Design for Millimeter Wave Systems Based on Geometric Construction;Minhua Su等;《 GLOBECOM 2017 - 2017 IEEE Global Communications Conference》;第1-6页 *
基于深度生成模型的半监督入侵检测算法;曹卫东等;《计算机科学》;第46卷(第03期);第197-201页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024031980A1 (zh) 2024-02-15
CN115459816A (zh) 2022-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103516650B (zh) 一种mimo无线通信非相干酉空时调制的对跖解调方法及对跖解调器
CN115459816B (zh) 多输入多输出系统的无线通信符号检测方法及装置
CN112968853B (zh) 一种mmtc系统多用户接入检测和信道估计的方法
CN110545131B (zh) 毫米波视距mimo信道下的天线阵列设计方法和系统
CN101335558B (zh) 多输入多输出信道的码本生成方法及装置
CN103188703A (zh) 幸存星座点选择方法和qrm-mld信号检测方法
CN102281089B (zh) 一种多输入多输出系统的信号检测方法和装置
CN106452662B (zh) 一种预编码方法及装置
CN114500322B (zh) 免授权大规模接入场景下设备活跃检测和信道估计方法
TWI650984B (zh) 一種調製方式檢測方法和裝置
EP3468080A1 (en) System and method for selecting transmission parameters for rank two mimo transmission
US11115240B2 (en) Methods, apparatuses, and systems for performing analog CSI feedback
US11075781B2 (en) Efficient sphere detector algorithm for large antenna communication systems using graphic processor unit (GPU) hardware accelerators
KR20120070992A (ko) 신호대 잡음비 및 Ｃｈｉ 분포를 기반으로 하는 적응적 송신 신호 검출 방법 및 장치
US20140056391A1 (en) Orthotope sphere decoding method and apparatus for signal reconstruction in multi-input multi-output antenna system
CN109067683B (zh) 无线通信中盲检测及调制星座优化方法、存储介质
CN115037339B (zh) 信号检测方法及终端设备
CN109309517B (zh) 信号传输方法及装置、计算机可读存储介质、基站
CN113992535B (zh) 一种网络可靠性评估方法、装置、电子设备
CN115361257A (zh) 上行大规模mimo稀疏信道估计方法及相关设备
Godala et al. A deep learning based approach for 5G NR CSI estimation
CN102461105B (zh) 执行深度优先搜索直到终止的球形检测器
US20220286181A1 (en) Signal demapping
CN104734756A (zh) 一种mimo系统检测方法和装置
CN113037409A (zh) 基于深度学习的大规模mimo系统信号检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant