[發明專利]無線多輸入多輸出系統的接收機檢測方法

有效

• 申請號: 201210041179.6
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102594467A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 盧炳山;伊海珂;俞暉;劉偉;羅漢文
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種無線通信技術領域的方法，具體地涉及一種無線多輸入多輸出系統的接收機檢測方法。

背景技術

傳統的多輸入多輸出(Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO)技術，是通過利用基站和用戶端的多天線結構，實現分集和空分復用，從而增加系統吞吐量的一種技術，因為成為3GPP-LTE，IEEE?802.16e?WIMAX的研究熱點。近年來，隨著turbo譯碼和LDPC譯碼技術的發展，MIMO接收機的譯碼與信道譯碼技術的結合能夠大幅降低系統的誤碼率。最大似然檢測(ML)為最優的接收機檢測算法，但ML檢測的復雜度隨著發射天線數和調制階數呈指數型增長。次優的線性檢測算法如迫零(ZF)和最小均方誤差(MMSE)準則，雖然復雜度低，但都不能達到接收滿分集度，性能遠低于ML檢測算法。多輸入多輸出系統中的軟輸出球形譯碼檢測方法能夠大幅降低系統的復雜度。

經對現有文獻檢索發現，Studer.C等在《IEEE?Transaction?on?Information?Theory》(美國電氣與電子工程師協會信息理論期刊，2010年10月第56卷第4827至第4842頁)上，發表了“Soft-Input?Soft-Output?Single?Tree-Search?Sphere?Decoding”(“單樹搜索的軟輸出軟輸入球形譯碼”)，該文提出了，在多天線多輸入多輸出系統中的，在搜索過程中動態更新每一個比特的軟值和ML硬判值，該文獻證明了STS球形譯碼算法性能是最優的，且保證每一個節點只需被訪問一次，但這種軟輸出球形譯碼仍然復雜度較高，不易實現。又經檢索發現，Markus?M等在《Signal?Processing》(信號處理雜志，2010年10月第90卷第2863頁至第2876頁)上，發表了“Implementation?aspects?of?list?sphere?decoder?algorithms?for?MIMO-OFDM?systems”(“在MIMO-OFDM系統中列表球形譯碼的應用”)，該文通過K-Best球形譯碼或Dijkstra(迪杰斯特拉)球形譯碼算法的列表球形譯碼計算軟值，但列表球形譯碼不能保證列表中ML硬判值的比特極性一定有相反項，造成LLR值的計算誤差，影響系統性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種低復雜度的軟輸出球形譯碼算法，降低接收機的復雜度。本發明結合Dijkstra球形譯碼算法推廣到單樹搜索的軟輸出球形譯碼，通過構造查找表LUT(Look?Up?Table)，改進了Dijkstra球形譯碼的節點擴展搜索算法，快速地得到ML硬判值和LLR值，減少搜索空間，降低了接收機復雜度，且性能與ML檢測一致。本發明具有在準ML性能且復雜度低的特點，并且適用各種多輸入多輸出系統的特點。

根據本發明的一個方面，所述無線多輸入多輸出系統的接收機檢測方法包括以下步驟：

步驟1：對信道矩陣H進行QR分解，得到Q矩陣和上三角矩陣R；將Q矩陣的共軛轉置與接收信號向量y相乘，得到接收信號的均衡信號

步驟2：建立節點擴展順序的查找表LUT(Look?Up?Table)；

步驟3：計算搜索中心，根據搜索中心及調制方式得到查找表的下標，得到初始選中節點，壓入棧中；

步驟4：從棧中移除選中節點，并根據選中節點的擴展兄弟節點，更新半徑，判斷當前節點的半徑是否小于當前搜索半徑，是則砍掉當前節點及其所有分支，否則將兄弟節點壓入棧中；

步驟5：判斷選中節點是否為葉子節點，如果是葉子節點，則進行軟值表的維護，否則向下一層擴展搜索，計算搜索中心及調制方式得到查找表的下標，得到子節點，判斷當前節點的半徑是否小于當前搜索半徑，是則砍掉當前節點及其所有分支，否則將子節點壓入棧中；

步驟6：斷當前棧是否為空，如果為空，則到步驟7；否則根據棧中的的存儲空間和權值選擇下一次迭代選中的節點，返回步驟5；

步驟7：據軟值表進行LLR值計算。

優選地，在所述步驟2中，查找表建立步驟為：

假設樹搜索到第i層，則部分向量已知，定義c_i為第i層的搜索中心