[發明專利]在多輸入多輸出系統中實現軟判決的方法

有效

• 申請號: 200610076617.7
• 申請日: 2006-04-19
• 公開（公告）號: CN101060385A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 趙慧;龍航;鄭侃;王文博
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04B7/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及多輸入多輸出(MIMO)系統技術領域，特別是指一種在多輸入多輸出系統中獲取軟信息的方法。

背景技術

在多輸入多輸出(MIMO)理論中，多根發射和接收天線能夠大幅度的提高系統的容量，因而在B3G/4G無線通信系統的研究中成為一個熱點。貝爾實驗室分層空時結構(BLAST)就是針對強散射、平坦衰落無線信道的一種著名的傳輸方案。最大似然比(ML)是最優的檢測準則，但是它的復雜度隨著發送天線數和調制階數指數的增長而增長。次優的線性檢測算法采用迫零算法(ZF)或最小均方誤差(MMSE)準則，復雜度比較低。但是這兩種算法不能獲得滿接收分集增益，性能大大劣于ML。因此，很多文章提出了低代價性能較優的檢測算法，比如球形譯碼(SD)檢測算法。這種算法的復雜度是發送天線數的三次方函數，同時也能保持與ML檢測相同的性能。

傳統的單天線鏈路都是二維的星座圖，但是對于MIMO系統，發射矢量所對應的是一個2^Nt維的超空間，包含了2^Mc×Nt個星座點，其中，Nt為發射天線數，Mc是調制階數，由于整個空間中這些星座點組成了立體的柵格，所以也稱之為柵格點。SD算法首先把搜索范圍限制為這個超空間中的球體，再通過一些搜索方案來尋找滿足最大似然條件的最優解。這樣避免了ML所需要的窮舉搜索。有很多文章在SD算法的預處理操作和搜索策略上做了研究以通過最少的訪問盡快的找到離接收矢量最近的星座點。這里介紹一種基于分支定界(BNB)搜索策略的球形譯碼算法。

假設平坦不相關的MIMO信道，信號模型是

y＝Hx+n????(1)

式(1)中的y是Nr×1的接收信號矢量，Nr為接收天線數；H是Nr×Nt維的信道矩陣，且Nt≤Nr，x是一個有Nt個符號的發射矢量，每一個符號都取自大小為2^Mc的星座圖X；n是高斯白噪聲矢量，其均值為0，協方差矩陣是σ²I_Nr，其中協方差矩陣中的I_Nr代表Nr×Nr的單位陣，σ²為接收信號的噪聲功率。

滿足最大似然條件的最優解是：也就是說，該等式左邊的即為最優解，等式右邊即為所需要滿足的條件。

對H做QR分解得到：H＝Q·R。由于Q是酉矩陣，R是上三角矩陣，則最優解的條件可以改寫為：

x^=minx∈X||QHy-QH·Q·Rx||2=minx∈X||ρ-Rx||2=minx∈X||Rx-ρ||2---(2)]]>