[發明專利]MIMO系統中寬度優先球形譯碼檢測方法

無效

• 申請號: 201010534651.0
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN101997657A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 李立華;張平;孫婉璐;宋磊;楊桅;王驥
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L1/00;H04L25/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及無線通信系統中的多輸入多輸出檢測方法，特別涉及一種MIMO系統中低復雜度的寬度優先球形譯碼檢測方法。

背景技術

多輸入多輸出(Multiple-Input?Multiple-Output，MIMO)技術是無線移動通信領域技術的重大突破。隨著多天線技術研究的深入，MIMO系統已經得到廣泛的應用，它可以對信道容量、鏈路可靠性和覆蓋范圍等帶來諸多好處，而接收端的檢測方法對于這種優勢的實現起著至關重要的作用。??目前接收端常用的檢測方法包括迫零(Zero-Forcing，ZF)算法，最小均方誤差(Minimum?Mean?Square?Error，MMSE)算法和最大似然(Maximum?Likelihood，ML)算法。其中，ZF算法和MMSE算法實現簡單，但誤碼率性能較差。而ML算法作為最佳檢測是MIMO系統檢測的首選，但其需要遍歷搜索的星座圖點數隨著發射天線、調制階數的增加呈指數增長。在發射天線數較多和高階調制的情況下，其運算復雜度在實際系統中難以承受。因此，尋找性能接近ML檢測，而復雜度大大降低的接收方法，是MIMO檢測技術的應用關鍵。

減小ML算法的譯碼復雜度的出發點就是盡量減少要搜索的點，球形譯碼就是一種用較少的計算量來逼近ML譯碼性能的方法。球形譯碼的基本思想為：僅僅搜索位于一個半徑為r的超球內的樣本點，這樣就減少了搜索的計算量，因為在超球里面距離接收信號最近的點也就是全局距離最近的點。為了實現該思想，需要解決的關鍵問題有兩個：1.如何確定超球的半徑。2.在半徑確定以后，如何判斷哪些點是在球里面。而球形譯碼算法主要解決第2個問題。根據搜索方法不同，球形譯碼算法可以采取深度優先策略和寬度優先策略進行樹搜索。深度優先策略的球譯碼性能與最大似然算法的性能一致，但不可預測的可變復雜度使其應用困難。因此出現了利用寬度優先策略代替深度優先策略的K-Best算法，其核心思想是在每層搜索最優路徑時，只保留權值最小的K個節點，然后從保留的K個節點繼續向下一層搜索，直到完成所有層的檢測。

K-best算法中，對于在已有的候選節點中，如何選取K個最佳節點，以保證性能與ML檢測基本一致的情況下，降低算法復雜度的問題，是將K-best算法在實際中應用的關鍵。傳統K-best算法在每一層檢測都需要對星座圖上的所有星座點計算歐氏距離，并對該歐氏距離進行排序。這樣，在星座點數目比較多的時候，傳統K-best算法的計算復雜度仍然較高，大大限制了它在實際中的應用。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種低復雜度的球形譯碼檢測方法，以大大減少球形譯碼過程中遍歷的星座點數目，同時保證球形譯碼的性能優勢。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種MIMO系統中寬度優先球形譯碼檢測方法，包括步驟：

S1、利用信道估計得到信道矩陣并對此信道矩陣進行QL分解H＝QL，得到酉矩陣和下三角矩陣N_R、N_T分別為復數矩陣C的行數和列數；

S2、利用所述酉矩陣Q對接收信號r進行處理，得到處理后的接收信號y：y＝Q^Hr，Q的上標H表示共軛轉置；

S3、從第一層開始，對處理后的接收信號y進行逐層檢測，在每一層的檢測過程中，首先利用檢測到的前面所有層的信號對該層信號進行預處理，再分兩步對預處理后的該層信號進行檢測；

S4、在完成最后一層的檢測之后，輸出權值最小的一條路徑作為檢測結果。

其中，所述QL分解具體為排序的QL分解，排序的操作是指對QL分解的分解過程進行調整，使得到的下三角矩陣L中左上角對角線元素大于右下角對角線元素的概率大于0.5；在步驟S2中所得到的處理后的接收信號y為：

y=QHr]]>

=QH(Hx+n)]]>