[发明专利]一种多天线分集合并接收方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据接收技术，尤其涉及一种多天线分集合并接收技术。

背景技术

随着无线通信技术的发展和3G在全球范围内的兴起。对于3G主流标准之一的时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)系统，随着用户数的不断增加，小区内负荷上升，导致用户之间干扰加剧，对于终端的接收性能提出了更高的要求。同时，随着TD-SCDMA标准的不断演进，引入了16正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation，简称“QAM”)和64QAM等高阶调制技术，以提高数据的传输速率。然而，随着高阶调制的引入，对于终端接收机的性能要求更高。

目前支持TD-SCDMA系统的终端大多采用单天线接收系统，抗衰落和抗干扰能力不足，在干扰严重的情况下，解调性能较差。而且，单天线接收机性能也无法满足高阶调制(如64QAM)的解调要求。在实际应用中，即使在系统中引入64QAM高阶调制，由于接收机性能限制，对数据吞吐量的提升产生限制，无法达到预期的效果。

现有常规的分集合并系统，通常是在对N(N为分集的路数)路信号解调完成之后，再进行合并。以双天线为例，其实现框图如图1所示。合并之前，N路数据独立处理，分别进行信道估计、联合检测(匹配滤波、生成信道相关矩阵、Cholesky分解、线性方程求解)、和解调，计算量和复杂度是单天线系统的N倍，所带来计算量和复杂度的增量巨大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种多天线分集合并接收方法及设备，使得在不影响分集增益性能的同时，减少系统的计算量和实现复杂度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多天线分集合并接收方法，包含以下步骤：

分别生成各根天线的信道系统矩阵，利用各天线的信道系统矩阵对该天线的待解调数据进行匹配滤波，并生成该天线的信道相关矩阵；

对各天线匹配滤波的结果进行合并，并对各天线的信道相关矩阵进行合并，产生合并后的匹配滤波结果和信道相关矩阵；

根据合并后的信道相关矩阵和匹配滤波结果进行分解和线性方程求解，得到待解调的符号，对待解调符号进行解调和译码，得到实际接收的数据。

作为上述方案的改进，上述分别生成各根天线的信道系统矩阵的步骤之前，还包含以下步骤：

从至少两根天线接收数据，将各根天线的数据分离为训练序列和待解调数据。

作为上述方案的改进，上述分别生成各根天线的信道系统矩阵的步骤中，包含以下子步骤：

利用各根天线的分离出的训练序列分别进行每根天线的信道估计；

利用各根天线的信道估计进行码道激活检测，根据统一的码道激活信息分别生成各根天线的信道系统矩阵。

作为上述方案的改进，上述根据合并后的信道相关矩阵和匹配滤波结果进行分解和线性方程求解，得到待解调的符号的步骤中，包含以下子步骤：

对合并后的信道相关矩阵进行三角化分解；

利用合并后的匹配滤波结果和三角化分解结果，进行线性方程求解，得到待解调的符号。

本发明还提供了一种多天线分集合并接收设备，包含与天线数量相对应的匹配滤波单元、相关矩阵生成单元，和一系统矩阵生成单元、一合并单元、一分解和求解单元、一解调和译码单元；每根天线对应一独立的匹配滤波单元和相关矩阵生成单元：

系统矩阵生成单元，用于分别生成各天线的信道系统矩阵；

匹配滤波单元，用于利用对应天线的信道系统矩阵对该天线的待解调数据进行匹配滤波；

相关矩阵生成单元，用于利用对应天线的信道系统矩阵为该天线生成其信道相关矩阵；

合并单元，用于对各天线的匹配滤波的结果进行合并，并对各天线的信道相关矩阵进行合并，产生合并后的匹配滤波结果和信道相关矩阵。

分解和求解单元，用于根据合并后的信道相关矩阵和匹配滤波结果进行分解和线性方程求解，得到待解调的符号；

解调和译码单元，用于对待解调符号进行解调和译码，得到实际接收的数据。

作为上述方案的改进，该设备还包含：与天线数量相对应的射频单元和数据分离单元，每根天线对应一独立的射频单元和数据分离单元：

射频单元，用于从对应天线接收数据；

数据分离单元，用于将对应天线的数据分离为训练序列和待解调数据。

作为上述方案的改进，该系统矩阵生成单元中，进一步包含以下单元：