[发明专利]具有较不复杂的ML检测的MIMO接收器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多输入多输出通信系统，以及供这种系统使用的接收器和符号检测方法。

背景技术

多输入多输出(MIMO)通信系统利用空间多路复用来增加无线带宽和范围。具体地，MIMO发射器使用两个或更多天线发送信息，并且信息也是通过多个天线接收的。MIMO系统使用额外的路径发送更多的信息，然后在接收端重新组合信号。MIMO系统相对于传统的单天线系统能够提供显著的容量增益，以及更可靠的通信。基于MIMO的收发器可例如用于WLAN 802.11n，WiMax和蜂窝式通信系统中。

然而，容量的增加会使计算复杂性增加。在接收器中利用最佳联合解码技术分出从每一个发送天线发送的符号是一项不平凡的任务，最佳联合解码技术需要执行大量计算以获得解。在发射器和接收器之间进行传送期间主要在接收器前端放大器中被加到每个信号上的噪音进一步使事情变复杂，也就是意味着次优的但是更快速的符号检测技术具有较大的符号误码率。

数字通信系统常常使用信号空间图来表示信号，例如从发射器发送的信号。例如，在使用正交调幅(QAM)的系统中，一个信号的同相和正交分量表示正被发送的数据。每个点表示一个符号，即向接收器传输一个或者多个用户比特的调制方案的唯一信号状态。显示所有可能发送符号的信号空间图被称为一个构象(constellation)。

在MIMO系统中，每个发射天线发送一种符号，而且该组发送符号在任何时候都会形成一个符号矢量。

MIMO接收器的任务是使用所检测到的符号确定在每个时间段中的发送符号矢量。

文献US 2004/0066866披露了一种对从多个发射天线发送的时空编码信号进行解码的方法。首先，使用一种单独的检测技术来确定初始解码方案，初始解码方案对应于在一给定时间从多个发射天线中的每一个发送的符号。对于每个初始解，定义一个有关初始解的限制区域。每一个限制区域将与包括接近初始解的构象点的区域对应。初始解用于定义一个有限、多维空间。最后，在有限空间内执行联合解码技术以找出最终的解。

然而，由这些初始解定义的多维空间仍然是相对较大的，这意味着在联合解码步骤中需要执行相对大量的计算。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在解码步骤中需要较小计算数量的符号检测方法。

本发明提供一种作为通信系统的一部分的识别发送符号矢量的方法，其中多个发射天线每个在一个时间段期间发射一个各自的符号，每个符号是从多个可能的发送符号中选择的，并且多个可能的发送符号由一个构象平面表示，其中由多个发射天线发送的多个符号形成一个发送符号矢量，并且其中所述方法包括：通过源自多个发射天线的一个信道接收信号；对接收的信号应用第一算法以获得发送符号矢量的初始解，该发送符号矢量包括所发送符号的多个初始值；在构象平面中将每一个所述初始值硬解映射成所述可能的发送符号中的一个，以便形成各个估计的发送符号，该组估计的发送符号构成一个估计发送符号矢量；在构象平面中围绕每个估计的发送符号定义一个选择区域；产生一个候选符号矢量列表，每个候选符号矢量包括处在围绕每个估计发送符号的各个选择区域内部的符号，并且每个候选符号矢量只在符号的一个子集上不同于估计发送符号矢量；以及对候选符号矢量列表应用一种解码技术。

这样做的优点是解码步骤需要较少数量的计算，因为搜索空间的大小被减小了。此外，虽然解码步骤需要较少数量的计算，但是接收器的解码性能不会被严重不利地影响。

根据本发明的第二方面，提供一种根据本发明的第一方面的方法操作的接收器。

根据本发明的第三方面，提供一种通信系统，其中接收器根据本发明的第一方面的方法操作。

具体地，通过将搜索空间限制为只包括在有限数量的符号上与发送符号矢量的初始估计值不同的矢量，可以大大减少计算的数量，而不会对符号误码率产生过分破坏作用。

本发明的这些和其它方面通过之后的实施例将是显而易见的并将参照这样的实施例对其进行说明。

附图说明

图1为根据本发明一个方面的通信系统的示意框图。

图2为根据本发明一个方面的MIMO接收器中的符号检测器的示意框图。

图3为表示根据本发明一个方面的符号检测方法的流程图。

图4为表示图3的方法中的一个步骤的构象示图。

图5为表示图3的方法中的另一个步骤的构象示图。

图6为图2的符号检测器中的最近矢量搜索块的示意框图。

具体实施方式