[发明专利]无线多输入多输出系统的接收机检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，具体地涉及一种无线多输入多输出系统的接收机检测方法。

背景技术

传统的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术，是通过利用基站和用户端的多天线结构，实现分集和空分复用，从而增加系统吞吐量的一种技术，因为成为3GPP-LTE，IEEE 802.16e WIMAX的研究热点。近年来，随着turbo译码和LDPC译码技术的发展，MIMO接收机的译码与信道译码技术的结合能够大幅降低系统的误码率。最大似然检测(ML)为最优的接收机检测算法，但ML检测的复杂度随着发射天线数和调制阶数呈指数型增长。次优的线性检测算法如迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)准则，虽然复杂度低，但都不能达到接收满分集度，性能远低于ML检测算法。多输入多输出系统中的软输出球形译码检测方法能够大幅降低系统的复杂度。

经对现有文献检索发现，Studer.C等在《IEEE Transaction on Information Theory》(美国电气与电子工程师协会信息理论期刊，2010年10月第56卷第4827至第4842页)上，发表了“Soft-Input Soft-Output Single Tree-Search Sphere Decoding”(“单树搜索的软输出软输入球形译码”)，该文提出了，在多天线多输入多输出系统中的，在搜索过程中动态更新每一个比特的软值和ML硬判值，该文献证明了STS球形译码算法性能是最优的，且保证每一个节点只需被访问一次，但这种软输出球形译码仍然复杂度较高，不易实现。又经检索发现，Markus M等在《Signal Processing》(信号处理杂志，2010年10月第90卷第2863页至第2876页)上，发表了“Implementation aspects of list sphere decoder algorithms for MIMO-OFDM systems”(“在MIMO-OFDM系统中列表球形译码的应用”)，该文通过K-Best球形译码或Dijkstra(迪杰斯特拉)球形译码算法的列表球形译码计算软值，但列表球形译码不能保证列表中ML硬判值的比特极性一定有相反项，造成LLR值的计算误差，影响系统性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种低复杂度的软输出球形译码算法，降低接收机的复杂度。本发明结合Dijkstra球形译码算法推广到单树搜索的软输出球形译码，通过构造查找表LUT(Look Up Table)，改进了Dijkstra球形译码的节点扩展搜索算法，快速地得到ML硬判值和LLR值，减少搜索空间，降低了接收机复杂度，且性能与ML检测一致。本发明具有在准ML性能且复杂度低的特点，并且适用各种多输入多输出系统的特点。

根据本发明的一个方面，所述无线多输入多输出系统的接收机检测方法包括以下步骤：

步骤1：对信道矩阵H进行QR分解，得到Q矩阵和上三角矩阵R；将Q矩阵的共轭转置与接收信号向量y相乘，得到接收信号的均衡信号

步骤2：建立节点扩展顺序的查找表LUT(Look Up Table)；

步骤3：计算搜索中心，根据搜索中心及调制方式得到查找表的下标，得到初始选中节点，压入栈中；

步骤4：从栈中移除选中节点，并根据选中节点的扩展兄弟节点，更新半径，判断当前节点的半径是否小于当前搜索半径，是则砍掉当前节点及其所有分支，否则将兄弟节点压入栈中；

步骤5：判断选中节点是否为叶子节点，如果是叶子节点，则进行软值表的维护，否则向下一层扩展搜索，计算搜索中心及调制方式得到查找表的下标，得到子节点，判断当前节点的半径是否小于当前搜索半径，是则砍掉当前节点及其所有分支，否则将子节点压入栈中；

步骤6：断当前栈是否为空，如果为空，则到步骤7；否则根据栈中的的存储空间和权值选择下一次迭代选中的节点，返回步骤5；

步骤7：据软值表进行LLR值计算。

优选地，在所述步骤2中，查找表建立步骤为：

假设树搜索到第i层，则部分向量已知，定义c_i为第i层的搜索中心