[發明專利]幸存星座點選擇方法和QRM-MLD信號檢測方法

無效

• 申請號: 201110451960.6
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103188703A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 李玉閂;譚舒
• 申請（專利權）人: 重慶重郵信科通信技術有限公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種幸存星座點選擇方法和QR分解與M算法相結合的最大似然(簡稱QRM-MLD)信號檢測方法，其屬于多輸入多輸出(簡稱MIMO)系統下的信號檢測方法，可適用于各種蜂窩體制下的高速無線通信系統，以及高吞吐量無線局域網系統，特別適用于高速垂直分層空時系統下的信號檢測。

背景技術

作為能夠滿足未來無線通信系統的高容量需求的方案，MIMO系統受到了較大的關注。在MIMO系統中，發送端利用多根天線進行信號的發送，接收端利用多根天線進行信號的接收。研究表明，相比于傳統的單天線傳輸方法，MIMO系統可以顯著的提高信道容量，從而提高信息傳輸速率，MIMO技術有效突破了傳統研究中的瓶頸，成為下一代無線通信系統的核心技術之一。

在MIMO系統中，一個可能的傳輸方案是同時并行的傳送多個不同的數據流。在此情況下，所有傳送的數據流都將經歷不同的信道狀態，并且在接收天線處被疊加接收。作為MIMO系統中的信號檢測方案，已經提出了各種檢測方法，如迫零(簡稱ZF)檢測算法、最小均方誤差(簡稱MMSE)檢測算法、VBLAST檢測算法以及最大似然檢測(簡稱MLD)算法等。ZF和MMSE是線性檢測算法，它們的復雜度低，但是性能也差、VBLAST在線性檢測的基礎上增加了干擾消除算法，與線性檢測算法相比具有更好的性能，MLD算法計算所有可能發送碼元組合得到的接收信號與實際接收信號之間的距離，將該距離最小的碼元組合作為最可能發送的碼元組合。MLD相比于MMSE和VBLAST具有優異的性能，但是其計算復雜度隨星座數量和發送天線的數量呈指數式增長。NTT-Docomo公司提出將QR分解與M算法(依據某種準則在一個集合中選出M個元素出來的算法)相結合的最大似然(簡稱QRM-MLD)信號檢測方法，可以在不損失性能的前提下，有效的降低運算量，具有較高實用價值。

QRM-MLD是基于MIMO系統的信號檢測方法，而通常MIMO系統接收端接收到的信號可以表示為：

y＝Hs+n(1)

(1)式中y為n_R×1維的列向量，它的第i個元素對應了第i根接收天線上收到的信號，H為n_R×n_T維矩陣，H的第i行j列的元素為第j根發射天線到第i根接收天線間的信道衰落。S為一n_T×1維列向量，它的第i個元素對應了第i根發送天線上發出的信號，n為噪聲信號。

QRM-MLD信號檢測方法具體實現步驟包括：

首先利用導頻從接收信號中估計出信道矩陣H，然后對信道矩陣H進行QR分解，也可以根據檢測后SNR最大原則對信道矩陣H進行排序，然后對排序之后的H矩陣進行QR分解，從而得到正交矩陣Q和上三角矩陣R。利用Q的共軛轉置矩陣與接收信號相乘，得到向量z。

z＝Q^Hy＝Rs+Q^Hn????(2)

M算法將向量z看做接收信號，矩陣R看做信道，從R的最后一行開始，逐級做M選點的MLD檢測算法。為了表示的更清楚，將上式用矩陣的形式表示，即有：

圖1所示為QRM-MLD中樹搜索過程示意圖，橫向共有n_T級，其中第一級對應發送符號第二級對應發送符號依次類推。第一級中，有1個起始節點，有C個終了節點，第二級中，有M個起始節點，有M×C個終了節點，其中C為發送符號調制星座圖上的星座點總數。

在第一級中，需要計算每個星座點的平方歐式距離：