[发明专利]一种用于MIMO通讯系统的改进的球形译码检测方法

说明书

（一）技术领域：

本发明属于无线通信领域，尤其是一种用于MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put——多发射多接收）通讯系统的改进的球形译码检测方法。

（二）背景技术：

在无线通信系统中，为越来越多的移动用户提供高速率数据和多媒体业务已迫在眉睫，致使设计一种能够逼近信道容量的信号处理方法已经成为一种挑战。最优的极大似然检测（ML——Maximum Likelihood）算法作为一种有效的方法，尽管具有诸多的优点，但是由于它极高的复杂度而阻止了其在实际中的应用。然而，自从E. Viterbo和O. Damen提出了多发射多接收系统中的球形译码方法，使得ML算法在实际中变的切实可行。但是球形译码的复杂度是由球形初始半径所决定的，一旦球行初始半径选取不合适，将会导致一个非常高的译码失败率或非常大的运算成本，于是如何降低球形译码的复杂度，降低球形译码对初始半径敏感程度成为人们关注的焦点。

（三）发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于MIMO通讯系统的改进的球形译码检测方法，是一种通过加快搜索范围收敛速度，从而大大减少球形译码过程中遍历的星座点数目，同时保证了系统的性能损失不大的方法。

本发明的技术方案：一种用于MIMO通讯系统的改进的球形译码检测方法，其特征在于它包括以下步骤：

①首先，由MIMO通讯系统的发送端的信息比特经信道编码、速率匹配的操作由传输信道转换为物理信道信道，再对信息比特进行加扰、星座调制，将数据信息映射成为复值符号，然后进行层映射和预编码这两个操作，接着进行资源映射，将不同的物理信道映射到相应的资源粒子中，映射完成之后将进行基带信号生成，将频域的信号经过IFFT转化为时域,时域信号经过射频调制后由发射天线发射出去;

②接收端接收到经过无线信道的信号，先对接收的信号进行解基带信号，把复值符号从资源粒子中恢复出来。复值符号在传输经过无线信道时，由于各种干扰，数值已发生改变。如果要估计出发送端的复值符号，则需要进行信号检测，而在信号检测这一环节，采用一种改进的球形译码检测方法。首先定义两个变量，即球形译码上界变量d_outside和球形译码下界变量d_inside； 

③将球形译码下界变量d_inside初始化为球心值，即设置球形译码下界变量d_inside的初始值为0；同时，将球形译码上界变量d_outside初始化为求的半径值d；

④当在以球形译码下界变量d_inside为球心，d为半径的球中找到一个星座点时，则将此点到球心的距离设置为球形译码上界变量d_outside，并计算出新的球面半径：

d=k（t）*（d_outside+ d_inside）     （1）

其中，  k(t)=exp[-(1ηt)γ]---(2)]]>

式中，t是第n维网格中点的数目，η和γ是控制收敛性能的参数，要合适取值；

⑤在以d_inside为球心，以步骤④更新后的d为半径的球内继续搜索新的星座点；如果在更新后的球内搜索到一个新的星座点，则根据步骤③再计算新的球面半径，重复此过程直到在更新的球内搜索不到一个新的星座点为止；

⑥如果经过步骤⑤在新的球内没有搜索到新的星座点，则将该新的球面半径设置为d_inside，根据步骤④中的公式（1）重新计算球的半径：

d=k（t）*（d_outside+ d_inside）

并将该半径记作新的d_outside；

⑦在分别以步骤⑥算得的半径d_inside和步骤④算得的半径d_outside构成的环形的区域内搜索新的星座点；

⑧重复步骤⑥，如果新的球的半径的上界d_outside和下界d_inside达到一个极限值，即门限值Q，