[發明專利]多入多出系統迭代檢測方法、系統及設備

有效

• 申請號: 200910086650.1
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101582742A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 陶小峰;崔琪楣;韓娟;許曉東;張平
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李 弘

技術領域

本發明涉及無線通信系統技術領域，特別是指一種多入多出系統 迭代檢測方法、系統及設備。

背景技術

隨著無線通信用戶數量的急劇增加和寬帶多媒體業務的迅速發展， 人們對無線通信系統的傳輸速率和性能提出了越來越高的要求。在頻譜 資源日趨緊張的今天，多入多出(MIMO：Multiple?Input?Multiple Output)技術因其能夠大幅提高無線通信系統的傳輸質量和頻譜效率而 備受關注。目前的研究認為，對于MIMO系統，迭代接收機是逼近 MIMO信道容量的有效途徑。在迭代接收機中，MIMO檢測器應當實 現軟輸入軟輸出。誤碼率性能最優意義下的軟入軟出(SISO，Soft?Input Soft?Output)MIMO檢測器是最大似然(ML，Maximum?Likelihood) 檢測器，但其復雜度隨著天線數目和調制星座圖的大小成指數增長，無 法實際應用。因此，高性能低復雜度的MIMO檢測算法成為迭代接收 機研究中的重要內容。

目前針對迭代接收機的研究中，廣泛采用基于最小均方誤差 (MMSE，Minimum?Mean?Square?Error)的串行干擾刪除(SIC，Serial Interference?Cancellation)MIMO檢測算法。然而，軟入軟出MMSE SIC?MIMO檢測涉及復矩陣求逆運算，復雜度依然較高。為了進一步降 低復雜度，Takumi?ITO，Xiaodong?Wang，Yoshikazu?Kakura等人在 Performance?comparison?of?MF?and?MMSE?combined?iterative?soft interference?canceller?and?V-BLAST?technique?in?MIMO/OFDM?systems， VTC?2003-Fall，October?2003，(1)：488-492中，提出在初始迭代處理中 采用軟入軟出MMSE?SIC?MIMO檢測，而在后續迭代處理中采用軟入 軟出匹配濾波器(MF，Match?Filter)SIC?MIMO檢測。在收發天線數 分別為N_r，N_t的MIMO系統中，該方案在誤比特率性能損失較小的前 提下，將迭代接收機的復雜度從O(N_r³N_t)降低到了O(N_r²N_t)。然而，該方 案沒有考慮MIMO檢測器可以較好地抵消多天線之間的干擾，因此， 事實上后續迭代階段仍以較高的復雜度獲得了較少的性能增益。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種多入多出系統迭代檢測方 法、系統及設備，在迭代檢測性能不顯著下降的前提下，降低其處理 復雜度。

基于上述目的本發明提供的一種多入多出MIMO系統迭代檢測方 法，包括：

A.初始迭代處理時，利用接收機接收到的信號、信道估計得到的 信道衰落矩陣，采用軟入軟出最小均方誤差串行干擾刪除多入多出 MMSE?SIC?MIMO檢測方法；

B.后續迭代處理時，利用接收機接收到的信號、上次迭代中信道 譯碼器輸出的比特先驗信息，以及信道估計得到的信道衰落矩陣，并將 并行軟干擾刪除后的殘余干擾與噪聲之和作為等效噪聲，等效噪聲的各 分量近似為相互獨立的高斯隨機變量，在此模型下進行軟入軟出最小均 方誤差并行軟干擾刪除多入多出MMSE?PSIC?MIMO檢測計算；

C.對軟入軟出信道譯碼器輸出的編碼比特后驗信息進行硬判決， 并作CRC校驗，若CRC校驗該編碼塊不正確，且已進行的迭代次數 小于總迭代次數N，則返回步驟B；否則進入步驟D；

D.迭代檢測結束，輸出信源比特后驗信息的硬判決結果，作為迭 代檢測的最終結果。

可選的，該方法中的一次迭代處理過程包括：軟入軟出MIMO檢 測器利用接收機接收到的信號、信道估計得到的信道衰落矩陣以及上次 迭代處理中信道譯碼器輸出的先驗信息，計算編碼比特的外信息，該外 信息經過解交織器，成為軟入軟出信道譯碼器的輸入先驗信息。信道譯 碼器根據先驗信息和碼結構，計算得到的編碼比特外信息，經交織器后 作為先驗信息用于迭代接收的下一次迭代處理。

可選的，該方法在第一次迭代中，所述上次迭代處理中信道譯碼器 輸出的先驗信息為0。