[發明專利]MIMO系統中的信號檢測方法和設備

在審

• 申請號: 201310143208.4
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103378898A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 陳曉春;朱學慶;姚天翔;劉石
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際有限公司
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08;H04L25/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;黃倩

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年4月24日遞交的第61/637,462號美國臨時申請的優先權以及于2012年4月25日遞交的第61/638,397號美國臨時申請的優先權，其公開內容通過引用的方式全部并入于此。

技術領域

本發明的實施方式涉及通信領域，尤其涉及多輸入多輸出(MIMO)系統中的信號檢測方法和設備。

背景技術

MIMO技術是采用多個發射天線和接收天線以成倍提高無線通信系統的信道容量的技術。采用這種技術的無線通信系統通常被稱為MIMO系統。由于MIMO系統能夠有效提高信道容量、系統頻譜效率和可靠性，并降低誤碼率，因此已經成為一種常用的高速無線通信系統。

為了充分利用MIMO系統的信道容量，目前已經提出了一些方案，例如基于空間多路復用技術的貝爾實驗室分層空時結構(BLAST)、基于空間分集技術的空時格碼和空時分組碼等。在MIMO系統的接收機中，常用的檢測方法有：最大似然(ML)檢測算法、最小二乘(LS)檢測算法、最小均方誤差(MMSE)檢測算法、干擾消除算法等。

就這些常用的檢測方法而言，高性能與低復雜度這二者通常無法兼得。具體來說，對于一種檢測方法而言，復雜度越低，則性能越差；復雜度越高，則性能越好。特別是當發射天線較多、傳輸速率較高時，性能好的算法通常復雜度也較高。例如，LS檢測算法和MMSE檢測算法這兩種算法是較為常見的線性檢測算法，它們的優點是復雜度較低，實現比較容易，但同時性能并不理想；最大似然檢測算法性能較優，但其復雜度隨著發射天線數目、每天線平均傳輸速率的增長、高階調制(例如64QAM)而呈指數增長。因此，當MIMO系統中天線數目較多和/或傳輸速率較高時，最大似然檢測算法的實現復雜度較高，從而導致最大似然檢測算法在MIMO系統中的應用受到很大限制。

因此，本領域需要一種用于MIMO系統的既具有高性能又具有低復雜度的信號檢測方案。

發明內容

本發明的實施方式提供了一種用于MIMO系統的信號檢測方法和設備，其具有較高的性能和較低的復雜度，便于在MIMO系統中應用，從而可以解決或者至少部分地緩解現有技術中存在的上述問題。

在第一方面中，本發明的實施方式提供了一種MIMO系統中的信號檢測方法，該方法可以包括：根據MIMO系統中的多個接收信號，在星座圖中選擇針對多個發送信號中的每個發送信號的星座點搜索范圍；根據針對每個發送信號的星座點搜索范圍，計算多個發送信號中的其余發送信號的候選檢測結果；以及基于所計算的候選檢測結果，在星座圖中確定與每個發送信號匹配的星座點。

在一個示例性實施方式中，根據MIMO系統中的多個接收信號，在星座圖中選擇針對多個發送信號中的每個發送信號的星座點搜索范圍可以包括：根據MIMO系統中的多個接收信號，按照如下算法中的至少一個來計算多個發送信號中的每個發送信號的估計結果：最小二乘LS算法，最小均方誤差MMSE算法和干擾消除算法；以及根據每個發送信號的估計結果，在星座圖中選擇針對每個發送信號的星座點搜索范圍。

在一個示例性實施方式中，根據每個發送信號的估計結果，在星座圖中選擇針對每個發送信號的星座點搜索范圍可以包括：確定星座點搜索范圍包含的星座點的預定數目；以及從星座圖中選擇包含估計結果的預定數目的星座點作為星座點搜索范圍。

在一個示例性實施方式中，基于根據針對每個發送信號的星座點搜索范圍，計算多個發送信號中的其余發送信號的候選檢測結果可以包括：針對每個發送信號的星座點搜索范圍中的每個星座點，按照如下算法中的至少一個來計算其余發送信號的相應候選檢測結果：最小二乘LS算法，最小均方誤差MMSE算法和干擾消除算法。

在一個示例性實施方式中，基于所計算的候選檢測結果，在星座圖中確定與每個發送信號匹配的星座點可以包括：基于所計算的候選檢測結果，在星座圖中確定簡化的搜索空間；以及按照最大似然檢測算法從簡化的搜索空間中確定與每個發送信號匹配的星座點。

在一個示例性實施方式中，該方法還可以包括：基于與每個發送信號匹配的星座點，估計與每個發送信號相關聯的軟比特信息。