[發明專利]一種低復雜度球形譯碼檢測方法

有效

• 申請號: 201210361413.3
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102868490A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 王華華;梁濤濤;陳發堂;李小文;王丹;劉宇
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L27/26
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，更具體地，涉及一種LTE技術的后續演進（LTE-A）中接收端信號檢測技術。

背景技術

3GPP(3rd?Generation?Partnership?Project)組織于2010年12月發布了LTE-A標準R10的第一個版本a00。它滿足ITU-R的IMT-Advanced技術征集的要求，并且完全兼容LTE，主要的關鍵技術有多頻段協同與載波聚合，并且上行支持多天線技術，下行最高支持8×8多天線配置規格，在100?MHz頻譜帶寬下能夠提供上行500?Mbps與下行1?Gbps的峰值速率。上下行峰值頻譜利用率分別達到15?bps/Hz和30?bps/Hz。這些參數則遠超越4G的最小要求。多輸入多輸出（MIMO）技術是組成LTE-A的關鍵技術，目前LTE的多天線設計支持4×4配置，而LTE-A增加了天線配置。多天線技術可以帶來固有增益達到很高的頻譜利用率。接收端的檢測方法對于這種優勢起著至關重要的作用，與傳統的單輸入輸出（SISO）系統相比，MIMO系統的接收是在時間與頻率上均相互重疊情況進行MIMO信號檢測，因此MIMO信號檢測復雜度大大高于傳統SISO信號檢測。

在常用的檢測方法中提高性能與降低復雜度兩者之間存在矛盾，即：復雜度越低性能越差，而性能越好方法復雜度越高，特別是當發射天線增加、性能好的檢測方法復雜度非常高。例如：迫零（ZF）和最小均方誤差(MMSE)檢測方法是兩種常見的線性檢測方法，復雜度較低，但是性能較差；最優的檢測方法是最大似然檢測方法，但是其復雜度隨發射天線數目呈現指數增長，其復雜度極高，難以實現。與最大似然檢測相比，如何在保證性能不顯著下降的前提下，降低檢測裝置的運算復雜度是當前無線通信中一個重要問題。

發明內容

為了解決傳統MIMO檢測裝置中性能與復雜度之間的矛盾，本發明提出一種新的MIMO檢測方法，該檢測方法具有低的運算復雜度，且不降低系統性能的優點。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提出一種低復雜度球形譯碼檢測方法：根據調制方式以及天線數目將最大似然遍歷矩陣進行分組，根據最大似然尋找誤差周期T；確定球形譯碼維數，針對第一組矩陣分組的列向量，采用球形譯碼方法進行降維搜索，計算第一分組的最小誤差向量和對應位置信息；根據周期性計算其它分組矩陣中的最小誤差向量，并在規定范圍內更新最小誤差向量以及位置信息；從誤差集合中選出最小值E_i以及對應向量X_i，確定該誤差向量X_i為最小誤差向量，比較各個組中的最小誤差向量，選出所有最小誤差向量中最小值作為最佳誤差向量，作為譯碼檢測結果。

其中，向量組合的列數為N，N=Q^M，Q為調制方式中的備選點數。

在進行球形譯碼時，如有某些唯的數值保持不變，跳過第一組列向量中維數不變的數值進行譯碼，從而降低檢測復雜度。

根據公式E=||Y-HX||²確定誤差，位置信息P為向量X在相應組中的位置，根據第一組中最小誤差向量位置信息P₁，調用公式P₂=T+P₁計算，預判第二組內最小誤差向量位置信息P₂，并且在擺動值n點的范圍內（[P₂-n,P₂+n]搜索，將搜索范圍內的列向量分別代入公式E=||Y-HX||²得到對應的誤差E，從計算的誤差集合中選取誤差最小值作為最佳向量。

本方法利用了最大似然遍歷向量組合在最大似然檢測時呈現的周期性，對向量組合進行分組處理，從而進行降維的球形譯碼算法，這樣在保證球形譯碼的性能前提下，降低了原有球形譯碼算法的復雜度。

附圖說明

圖1??低復雜度球形譯碼檢測方法流程圖；

圖2??4發4收天線配置下，遍歷矩陣的誤差圖。

具體實施方式

如圖1所示為本發明低復雜度球形譯碼檢測方法流程圖。根據調制方式及天線數目將最大似然矩陣進行分組，選擇對應的周期T；確定球形譯碼維數，采用球形譯碼方法進行降維搜索，針對第一組矩陣分組的列向量，計算第一分組的最小誤差向量和對應位置信息；根據周期估計其它分組矩陣中的最小誤差向量，并在規定范圍內更新最小誤差向量以及位置信息；得到每組最小誤差向量并選取最小誤差向量中最小的誤差向量作為最佳向量。