一种结合波束成型的正交时频空迭代双重最大比值合并检测算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：裴二荣, 吉祥慧, 孙远欣, 黎伟

单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000652.航天金美(重庆)通信有限公司 重庆 400035

摘要：正交时频空(OTFS)调制方案有望通过将复杂的时频(TF)域信道转换为稀疏的时延-多普勒(DD)域信道，实现高机动环境下的可靠通信。基于此，绝大多数研究都以DD域信道的稀疏性为前提展开讨论。然而，在市区车联网、无人机蜂群和多用户MIMO等复杂通信场景下，DD域信道可能无法保证具有一定的稀疏度。这将对接收端检测的复杂度和准确性构成极大的挑战。针对这一问题，该文提出一种结合波束成型的OTFS迭代双重最大比值合并(Dual MRC)检测算法。其主要思想是在接收端每个用户使用多天线阵列和波束成型初步分离信道多径中的不同接收角度的信号，从而提高对应信道矩阵的稀疏度并提供分集增益；进一步，利用OTFS信号在时延-时间(DT)域中具有简化运算的性质，对每个波束成型分支中的多径分量以及所有波束成型分支信号依次进行相干合并，通过不断迭代得到最优估计值。仿真结果表明，所提算法在误码率方面显著优于一些典型的检测方案；与现有性能较好的波束成型MP-MRC算法相比，在误码率性能提升的同时，达到最优值所需的迭代次数和迭代耗时均大幅降低。

关键词：正交时频空, 信号检测, 波束成型, 最大比值合并

基金资助：重庆市教委科学技术研究计划重大项目(KJZD-M202400602)，重庆市自然科学基金(CSTB2024NSCQ-MSX0731)