[發(fā)明專利]晶格簡(jiǎn)化架構(gòu)與方法及其偵測(cè)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110169159.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN102594760A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖浚甫;藍(lán)方君;邱柏霖;黃元豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04L1/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種晶格簡(jiǎn)化架構(gòu)(lattice?reduction?architecture)、晶格簡(jiǎn)化方法及其偵測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近來研究已發(fā)現(xiàn)適合于多輸入多輸出(multiple-input?multiple-output，MIMO)偵測(cè)的晶格簡(jiǎn)化(lattice-reduction，LR)預(yù)處理技術(shù)。然而，若將晶格簡(jiǎn)化技術(shù)應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(orthogonal-frequency-division-multiplexing，OFDM)系統(tǒng)，則由于大量的子載波(sub-carrier)而會(huì)顯著地增加晶格簡(jiǎn)化處理所導(dǎo)致的處理復(fù)雜性及時(shí)間延遲(latency)。

近年來，多輸入多輸出正交頻分復(fù)用(MIMO-OFDM)技術(shù)被開發(fā)用來達(dá)成寬帶無線通信系統(tǒng)的高輸送量要求，例如：第三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(third?generation?project?partnership?long?term?evolution，3GPP-LTE)系統(tǒng)以及基于IEEE?802.16標(biāo)準(zhǔn)的微波存取全球互通(WiMAX，Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access)系統(tǒng)。OFDM技術(shù)可通過針對(duì)正交頻分復(fù)用載波中的每一子載波進(jìn)行簡(jiǎn)單的單階等化(one-tap?equalization)處理，達(dá)成有效地處理多路徑效應(yīng)。另一方面，MIMO技術(shù)可使用多個(gè)發(fā)射天線及接收天線來增加傳輸速率。由于MIMO-OFDM系統(tǒng)的接收端通常需要MIMO-OFDM基頻接收器來執(zhí)行大量子載波的MIMO的偵測(cè)程序，因此MIMO偵測(cè)以及MIMO矩陣預(yù)處(preprocessing)技術(shù)即成為MIMO-OFDM系統(tǒng)中的重要課題。

另外，上述的晶格簡(jiǎn)化技術(shù)是通過找出同一晶格的較佳基礎(chǔ)(better?basis)，來將MIMO矩陣變換為較正交的矩陣，以改善MIMO偵測(cè)的分集增益(diversity?gain)的預(yù)處理技術(shù)，在此MIMO矩陣指的是MIMO通道變換矩陣(channel?transformation?matrix)，其用來提供發(fā)射器端處多個(gè)發(fā)射天線中每一個(gè)發(fā)射天線與接收器端處多個(gè)接收天線中每一個(gè)接收天線之間的一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系(one-to-one?correspondence)。

圖1繪示一種MIMO-OFDM系統(tǒng)架構(gòu)。請(qǐng)參照?qǐng)D1，位于發(fā)射器端處(位于圖1中的左側(cè))的OFDM調(diào)制器(例如：OFDM調(diào)制器111、112、…、11n_t)使用反快速傅立葉轉(zhuǎn)換(Inverse?Fast?Fourier?Transform，IFFT)處理將N個(gè)符號(hào)(symbols)變換為N個(gè)時(shí)域信號(hào)(time-domain?signal)，并且接續(xù)插入循環(huán)前綴(cyclic-prefix，CP)以對(duì)抗符號(hào)間干擾(inter-symbol-interference，ISI)，其中n_t為發(fā)射器天線(例如，發(fā)射器天線121、122、…、12n_t)的數(shù)目。MIMO編碼器10將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為N個(gè)符號(hào)，且將所述N個(gè)符號(hào)提供給OFDM調(diào)制器111、112、…、11n_t。

另外，位于接收器端(位于圖1的右側(cè))處，可移除循環(huán)前綴以抵抗由多路徑效應(yīng)所引起的延遲擴(kuò)展(delay?spread)。接著，位于接收器端處的OFDM解調(diào)制器(例如，OFDM解調(diào)制器141、142、14n_r)可對(duì)所接收的OFDM符號(hào)進(jìn)行快速傅立葉轉(zhuǎn)換的運(yùn)算，以獲得并行窄頻子載波符號(hào)，其中圖1中的n_r為接收器天線(例如，接收器天線131、132、…、13n_r)的數(shù)目。因此，可利用簡(jiǎn)單的單階均衡器(equalizer)有效地處理頻率選擇性通道響應(yīng)(frequency?selective?channel?response)。然后，MIMO譯碼器15將子載波符號(hào)轉(zhuǎn)換為用戶數(shù)據(jù)。

針對(duì)圖1中所繪示的MIMO-OFDM系統(tǒng)考慮空間多任務(wù)多輸入多輸出(spatial?multiplexing?MIMO)傳輸。此外，將OFDM信號(hào)垂直多任務(wù)至發(fā)射器端處所有天線中的每一個(gè)天線。由于多路徑(multipath)效應(yīng)通過MIMO-OFDM接收器端處的OFDM技術(shù)而得以移除，因此n_t×n_rMIMO系統(tǒng)中窄頻子載波中每一個(gè)的信號(hào)模型可表示為以下等式(1)。

y＝Hx+n????????????????等式(1)