[发明专利]用于MIMO系统的信号检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及MIMO无线通信技术领域，特别涉及一种基于K-Best搜索的信号检测方法及装置。

背景技术

MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术是当前无线通信提高频谱效率的主要方法。目前，802.11n/ac、LTE/LTE-A等新一代高吞吐率无线通信协议均已采用MIMO技术。其中，MIMO检测是影响吞吐率的一个关键环节。为了实现高吞吐率，新一代无线通信系统中收发天线数可达4～8个，最高采用256QAM调制，给MIMO检测造成了一定的难度。此外，由于采用了Turbo、LDPC等信道编码，需要在高阶检测下输出软信息，这对MIMO检测的复杂度和可靠性都是一个挑战。

目前MIMO芯片中普遍采用的是线性检测，对早期的吞吐率要求不高、收发天线数不多、信道维数低的MIMO系统，线性检测性能尚可。但随着调制阶数升高、收发天线数增多，线性检测的性能退化严重。非线性检测成为更好的选择。硬判决下比较著名的非线性检测算法有球形译码（Sphere Decoding）、K-Best算法等，能够达到或接近最大似然（ML）性能。另外，使用Turbo等信道编码的高吞吐率系统需要软输出检测。硬判决只需找到与接收信号距离最近的点，而软输出检测为了计算每个比特的对数似然比（LLR），需要找到许多个距离，在高阶调制、较多天线情况下，复杂度会呈现几百倍的提高。

因此，如果能够在广度优先搜索算法的基础上，提供一种基于K-Best算法的优化算法，便可以既保持K-Best复杂度低、易于硬件实现的优点，又可以得到满意的软输出检测性能。

发明内容

（一）所要解决的技术问题

本发明的目的是在K-Best搜索算法的基础上，提供一种用于MIMO系统的信号检测方法及信号检测装置，以解决MIMO信号检测中存在的软判决算法复杂度高、不易实现的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于MIMO系统的信号检测方法，所述信号检测方法包括以下步骤：

S1、利用信道矩阵H和接收向量y构建出搜索树；

S2、对所述搜索树进行K-Best搜索，得到K条欧式距离最小的存留路径，K为正整数，所述K条存留路径对应的欧式距离从小到大依次为d(s₁)，d(s₂)，…，d(s_K)；

S3、计算出第j个发送天线上、第b个比特位的最短欧式距离d^ML(j,b)，

其中，若d^ML(j,b)不在所述K条存留路径中，则令d^ML(j,b)=d(s_K)；

S4、利用d^ML(j,b)以及d(s₁)，d(s₂)，…，d(s_K)计算出各个比特位的软信息值。

可选的，步骤S4中，所述软信息值为对数似然比。

可选的，步骤S2进一步包括：计算出d(s₁)，d(s₂)，…，d(s_K)依次对应的发送向量s₁，s₂，…，s_K；

步骤S3具体包括：

S3-1、令d^ML=d(s₁)，s^ML=s₁；

S3-2、从发送向量s₂开始向后搜索，检查发送向量s_i是否与s^ML的第j子流、第b比特相反，若是，则令d^ML(j,b)=d(s_i)，若否，则令d^ML(j,b)=d(s_K)，其中，i为正整数，且1<i<K。

可选的，步骤S4中，第j个发送天线上、第b个比特位的软信息值L(j,b)的计算公式为：