[发明专利]Golden码的迭代译码器和迭代译码方法

说明书

技术领域

本发明涉及空时编码技术领域及译码器技术领域，具体涉及一种迭代译码 器和迭代译码方法。

背景技术

空时编码技术是目前无线通信多输入多输出天线(MIMO)领域广泛研究的、 提高无线链路性能的有效方法。由于MIMO能够同时提供分集增益和复接增益， 设计全分集、全速率的空时编码成为当前空时研究领域的热点问题。Golden码 是一种基于格子思想的离散线性代数码，适用于2×2MIMO系统。由于其具有 全分集、全速率的特性，同时能提供最大的编码增益，Golden码已经被WiMax 标准所采纳，将在未来的无线系统中获得广泛的应用。

由于多天线之间的信号流存在相互干扰的问题，MIMO系统的接收机(特别 是检测部分)具有较高的复杂度。在常用的MIMO检测算法中存在如下矛盾： 算法复杂度低性能越差，而性能越好算法复杂度也越高，特别是当发射天线较 多、传输速率较高时，性能好的检测算法复杂度非常高。目前，常用的MIMO 检测算法包括：逼零检测算法、最小均方误差检测算法、干扰消除算法、最大 似然检测算法等。现有的Golden码的解调采用基于最大似然检测的球形译码算 法。球形译码隐含的主要思想就是，只在接收到的信号y周围半径为R的超球体 内的格点中搜索，而不是搜索整个格。虽然球形译码算法能够对Golden码实现 次最优解调，但半径R的选择将对接收机的性能具有很大的影响。同时，虽然 球形译码可以通过在所定义的球体内搜索来避免穷举搜索，但其译码的最差情 况复杂度仍是呈指数的，它的期望复杂度(噪声和格取平均)表现为多项式(通常 是立方或偶次立方)。

目前，迭代译码的思想已经成功运用于MIMO系统中。MIMO迭代接收机 是基于迭代干扰对消和解码的组合。接收到的信号被认为是一组相互干扰的数 据流，它们来自于多发送天线并通过空时编码策略联系起来。多流干扰的出现 促成了多用户检测构架的形成，而普通基本码导致了数据流的联合迭代解码。 图1是这种策略的一般块结构图。外层编码经过交织处理后，送入空时编码模 块进行相应的空时编码处理，最后通过多天线发射信息符号。接收端，数据流 的迭代解码是由标准软输入软输出(SISO)解码器实现的。MIMO处理器首先提 取来自多个接收天线上的符号软信息，软信息通过解交织模块后作为SISO模 块的输入。SISO对外层编码进行解调，码位上的外在信息，被计算为软输入软 输出解码器输入和输出的差异，通过交织器在不同流的解码器之间相互交换。 软迭代干扰对消包括从接收到的信号中除去干扰的后天期望值，期望值是基于 先前的软输入软输出解码步骤。

现有的MIMO的迭代译码器及译码方法中，MIMO处理模块采用球形译码 算法获得编码符号的软信息。其主要缺点是接收机的迭代性能受到搜索半径R 的影响，同时接收机的复杂度较高。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，为此，本发明提出了一种Golden码的迭 代译码器，采用标量高斯近似(SGA)的方法获得符号软信息，并将软信息提 供给信道译码器进行迭代译码，特别适用于2×2MIMO系统。

本发明的目的是这样实现的：Golden码的迭代译码器，包括：

信道估计器，对接收信号进行信道估计，获得标量高斯近似检测器所需的 接收信号矩阵和旋转矩阵。

标量高斯近似检测器，根据利用第一信息序列的先验信息对第一信息序列 进行标量高斯近似解码，获得第一信息序列的似然信息作为第一外信息；

信道译码器，接收所述第一外信息，获得第一信息序列的先验信息并输出 到标量高斯近似检测器，并最终输出最佳估值序列。

进一步，所述信道译码器包括：

解交织器，对所述第一外信息进行解交织运算，获得第二外信息；

软输入输出检测器，将对所述第二外信息和第三信息序列的先验信息进行 译码，获得第二信息序列的后验信息和第三信息序列的后验信息；

交织器，将第二信息序列的后验信息作为第三外信息进行交织运算，获得 第四外信息；

运算器，对第四外信息和第一外信息进行相减运算，将运算结果作为第一 信息序列的先验信息输出到标量高斯近似检测器；

判决器，当所有外信息趋于稳定时，对所述的第三信息序列的后验信息进 行硬判决运算，获得最佳估值序列并输出。