[发明专利]基于Golden空时网格编码调制的译码方法及译码器

说明书

技术领域

本发明涉及多天线无线通信的空时编码技术，具体的说，涉及一种基 于Golden空时网格编码调制的译码方法及译码器。

背景技术

下一代无线移动通信将更多地提供高速率多媒体业务和数据业务，而 移动信道中的多径衰落是影响通信质量和传输速率的最主要的瓶颈之一。 收发端装配有多根天线的多输入多输出(multiple-input multiple-output，简称为MIMO)系统能够有效地利用信道的多径衰落，为 无线通信提供额外的空间自由度。合理利用该空间自由度能够同时提供复 用增益和分集增益，在不损失误码性能的条件下提高系统的传输速率。

自从MIT(麻省理工学院)的Zheng Lizhong和加州大学Berkeley分 校的David Tse推导了MIMO系统的最佳分集-复用增益折中关系式以来， 达到该最佳折中的空时码就成为近年来的研究热点之一。这方面最新的研 究成果表明，基于特殊的格或代数结构构造的空时码能够达到最佳的分集- 复用增益折中。Belfiore和Viterbo等人提出的收发端各有两根天线环境 下的Golden空时码在基于循环除法代数构造的同时还保证了格的特性，因 此具有满速率(每根发射天线每信道使用时隙内平均发射一个独立信息符 号)、非消失的行列式值(是达到最佳的分集-复用增益折中的充要条件)、 各发射天线平均功率相同、以及方形(cubic)成形等完美特性。进一步， 他们提出了基于Golden空时码的空时网格编码调制(Golden space-time trellis coded modulation，简称为GST-TCM)方案。该结构相比其他的级 联编码结构，具有更优的系统性能。但是由于其译码网格图上每条分支存 在多条并行路径，因此需要做多次球形译码，复杂度较高。

为在不损失误码性能的前提下降低GST-TCM方案的译码复杂度， Viterbo等人在2008年第8期的IEEE Communications Letters上发表文 章“GST-TCM的译码”。该文提出，利用子格(sublattice)编码器的内在 编码约束，各分支上每条平行路径需要采用一次球形译码的问题可以简化 为整个分支采用一次球形译码就能解决的问题。

然而，上述译码方法仍然具有改进的空间。

发明内容

基于上述背景，本发明提出了一种基于Golden空时网格编码调制的译 码方法及译码器，可以在不损失误码性能的前提下，降低GST-TCM方案的 译码复杂度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种基于Golden空时网格编码调制的译码方法，包括：

在全局译码网格图上，在每个译码时刻进行译码时，对当前译码时刻 的各个目标分支按照其累积度量进行排序，所述目标分支指能够在当前译 码时刻转移到目标状态的分支；

按所述排序结果搜索各个目标分支，搜索时，首先确定当前分支的译 码参数，并与预设的译码参数门限进行比较，根据比较结果确定出保留分 支；

根据所述保留分支得到目标状态度量和译码输入状态，并以所述译码 输入状态的累积译码信息作为目标状态的译码历史信息，以所述目标状态 度量作为目标状态的当前译码信息，对所述译码历史信息进行更新，得到 目标状态从译码初始时刻到当前译码时刻的累积译码信息。

在上述方法的一种实施例中，所述译码参数为球形译码初始半径。

在上述方法的一种实施例中，由分支搜索确定出保留分支包括：

设置球形译码初始半径门限；

动态更新当前球形译码初始半径；

如果当前球形译码初始半径小于等于球形译码初始半径门限，则确定 当前球形译码度量的对应分支为保留分支，保留分支的球形译码度量设为 目标状态度量，保留分支的输入状态设为译码输入状态；否则，搜索下一 分支；

其中，当前球形译码初始半径根据当前球形译码度量和当前分支度量 确定，动态更新包括：搜索进行到下一目标分支，以该目标分支为当前分 支，更新当前分支度量；以及，以当前球形译码初始半径对当前分支进行 球形译码，译码输出非空判决矢量时，以当前分支度量及当前分支的译码 方差更新当前球形译码度量。

在上述方法的一种实施例中，由分支搜索确定出保留分支按如下方式 进行：