[發(fā)明專利]一種信號檢測方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610138278.0
• 申請日: 2006-11-10
• 公開（公告）號: CN101179357A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林華炯;唐友喜;劉發(fā)彪
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司;電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04B7/08;H04B1/707;H04L25/02
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 宋志強(qiáng);麻海明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多入多出(MIMO)天線系統(tǒng)的接收技術(shù)，特別涉及一種信號檢測方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

信息論研究表明，多徑散射信道蘊(yùn)藏著巨大的容量。在多徑分量豐富的環(huán)境下，MIMO系統(tǒng)能夠充分利用多徑分量，科學(xué)家據(jù)此提出了一種在MIMO系統(tǒng)中使用的對角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(Diagonally?Bell?LabsLayered?Space-Time?Wireless?Communication?Architecture，D-BLAST)，在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都使用多天線結(jié)構(gòu)，發(fā)射信息按照對角線進(jìn)行空時(shí)編碼。在獨(dú)立的瑞利衰落環(huán)境下，這種結(jié)構(gòu)獲得了巨大的容量，該容量隨發(fā)射天線的數(shù)目線性增長，可以達(dá)到90％的仙農(nóng)信道容量。但是D-BLAST系統(tǒng)的一個(gè)缺陷就是復(fù)雜度太高，不適合應(yīng)用。G.D.Golden等人在D-BLAST的基礎(chǔ)上提出了一種簡化的版本，就是垂直貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)結(jié)構(gòu)(VerticalBLAST，V-BLAST)，該系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在室內(nèi)慢衰落的環(huán)境下，該系統(tǒng)的頻譜效率高達(dá)40bit/s/Hz。

圖1為N個(gè)發(fā)射天線和M個(gè)接收天線(N≤M)的V-BLAST系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，在該系統(tǒng)中，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)流經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換被分配到N個(gè)復(fù)用的子流上，每個(gè)子流上的數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行調(diào)制，再送入到相對應(yīng)的發(fā)射天線同步發(fā)射出去。在接收端總共有M個(gè)接收天線同步接收發(fā)射信號，最后通過空-時(shí)檢測恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)流。

在系統(tǒng)中，a＝(a₁，a₂，…，a_N)^T和r＝(r₁，r₂，…，r_M)^T分別表示同一時(shí)刻內(nèi)的N個(gè)發(fā)射信號和M個(gè)接收信號，其中T表示轉(zhuǎn)置，n＝(n₁，n₂，…，n_M)^T為接收天線處的復(fù)高斯白噪聲，滿足E[nn^H]＝σ²I_M，平坦衰落信道矩陣建模后表示為H＝(h_ij)_M×N，其中h_ij代表發(fā)射天線j到接收天線i的信道增益(包括相位和幅度)。于是可以將V-BLAST系統(tǒng)模型表示為：

r＝Ha+n(1)

在一般情況下信道都處于散射豐富的環(huán)境下，所以系統(tǒng)矩陣H的每一個(gè)元素都獨(dú)立于其它的元素，因此可以將它分成與N個(gè)發(fā)射信號相對應(yīng)的N個(gè)線性無關(guān)的列向量：H＝(h₁，h₂，…，h_N)(2)

在V-BLAST系統(tǒng)中，對接收信號r進(jìn)行檢測從而得到發(fā)送信號a的過程中，應(yīng)用的檢測算法是基于串行干擾抵消的。圖2為單級干擾抵消的基本原理圖。如圖2所示，單級干擾抵消包括：

步驟201，利用置零向量w_k1得到判決量對其判決后得到檢測出的信號a_k1。

本步驟中，置零向量wj*=(H+)j]]>，其中，*表示轉(zhuǎn)置共軛，+表示Moore-Penrose偽逆，(H⁺)_j表示取矩陣H⁺的第j行。可見，信號a_k1的得到依賴于對系統(tǒng)矩陣H求偽逆的結(jié)果。

步驟202，利用從系統(tǒng)矩陣H中分離出的對應(yīng)于信號a_k1的信道估計(jì)值h_ki，將信號a_k1的干擾從接收信號矢量r中抵消，得到重建剩余接收信號r₂，作為下一級串行干擾抵消的輸入。

步驟203，將分離了h_ki后剩余的系統(tǒng)矩陣H_ki作為系統(tǒng)矩陣作為下一級串行干擾抵消的輸入。