[發明專利]基于快速傅立葉變換的頻域迭代均衡方法

無效

• 申請號: 200710132691.0
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN101136896A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 王東明;潘志文;尤肖虎;丁鉉奎;鄭炳章;河定洛
• 申請（專利權）人: 東南大學;韓國電子通信研究院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種應用于無線通信系統的聯合均衡和譯碼的方法，屬于移動通信中的均衡技術領域。

背景技術

為適應未來發展，移動通信系統必須能夠支持高數據速率。這不可避免地會遇到頻率選擇性摔落信道。在傳統的單載波系統中，針對頻率選擇性摔落信道，首先進行均衡，通常采用時域的線性最小均方誤差均衡器(Minimum?MeanSquared?Error，MMSE)，或軟輸出維特比均衡器，然后再進行譯碼。這種傳統的做法并不是最優方法，但是最優的聯合均衡和譯碼的實現極其復雜。Turbo迭代接收機可以很好地逼近聯合最優接收機。但是，目前，針對頻率選擇性信道，Turbo接收機中，均衡器的實現通常在時域實現，例如采用軟輸入軟輸出線性MMSE均衡器，或軟輸入軟輸出維特比均衡器。前者通常需要較大的矩陣求逆運算，后者的復雜度通常隨著信道階數、調制階數的增加而指數增長。在初次均衡，我們做適當的近似，在頻域實現線性MMSE均衡器，之后的迭代均衡中，我們首先進行塊間干擾抵消，然后采用頻域軟輸入軟輸出MMSE均衡，可以采用FFT(Fast?Fourier?Transform?Algorithm)快速實現，這樣均衡器復雜度可以大大降低。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種基于快速傅立葉變換的頻域迭代均衡方法，即是一種單載波系統在頻率選擇性摔落信道下的低復雜度的迭代接收機的實現方法。

技術方案：本發明的基于快速傅立葉變換的頻域迭代均衡方法的初次均衡采用FFT/IFFT(Fast?Fourier?Transform/Inverse?Fast?Fourier?Transform)快速實現的多項式展開的線性MMSE均衡，之后的每次迭代采用FFT/IFFT快速實現的軟輸入軟輸出線性MMSE均衡。具體有以下幾個步驟：

初次均衡：

1.)取出K+L個樣值，表示為y，先抵消前一個塊的干擾，然后將前L個樣值疊加到最后的L個樣值上，表示為r₁；

2.)對信道的時域響應進行K點FFT變換，表示為λ＝[λ₁λ₂…λ_k]^T，并保存下來，其中T表示矢量的轉置；

3.)計算下一個塊的干擾加上疊加引入的噪聲的相關矩陣R；

4.)采用頻域實現的多項式展開軟輸出頻域均衡，并對均衡輸出做高斯近似，計算等效幅度以及等效噪聲方差；

5.)進行軟解調，解調輸出經解交織后傳遞給軟輸入軟輸出譯碼器；

6.)譯碼器輸出的軟信息經過交織后，計算發送信號的統計量，包括均值s和方差，并對方差求平均，表示為v；

迭代均衡：

7.)對K+L個樣值y，根據譯碼器獲得的發送符號的信息，抵消前一個塊和后一個塊對當前塊的干擾，然后將前L個樣值疊加到最后的L個樣值上，表示為r₂；

8.)采用頻域實現的線性MMSE軟輸入軟輸出均衡，并對均衡輸出做高斯近似，計算等效幅度以及等效噪聲方差；

9.)進行軟解調，解調輸出經解交織后傳遞給軟輸入軟輸出譯碼器；如果沒有達到給定的迭代次數，則譯碼器輸出的軟信息經過交織后，計算發送信號的統計量，包括均值和方差，并對方差求平均，并跳轉到步驟7)。

具體地，第4)步所述的多項式展開軟輸出頻域均衡，它包括以下幾個步驟：

4.1.)計算頻域均衡所用到的循環矩陣∑，該循環矩陣的第一列為：