[发明专利]基于纵向互信息的联合判决方法

说明书

本发明属于通信技术领域，具体来说涉及一种基于纵向互信息的联合判决方法。本发明的方法，主要是当接收到Nr路信号，经过均衡和解调后可以得到的Nr路软信息LLR，通过对比Nr路接收信号的质量，从等增益合并和选择合并方式中选择一种作为最优的联合判决方式。本发明涉及单载波频域迭代均衡、空间分集以及互信息联合判决方式等原理。我们提出了一种基于纵向互信息的联合判决方案，与传统分布式接收不同的是，该方案引入空间分集，在SISO均衡和SISO译码之间对纵向互信息进行联合判决，并且可以根据信号质量自适应地选择等增益合并和选择合并的其中一种方式，最大程度地提高系统的性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体来说涉及一种基于纵向互信息的联合判决方法。

背景技术

分集合并包含两重含义：一是分散接收，使接收端能够得到多个携带同一信息的衰落信号，即相当于收到来自不同阵地的多个信号副本；二是集中处理，即接收端对收到的多个衰落信号副本进行适当的合并，从而降低衰落的影响，改善系统的性能。

在联合判决方式中，需要对纵向的各路互信息进行加权系数的合并，即分集合并。当接收端收到N_r路的分布式接收信号，如何对这些信号进行联合处理以减少信道衰落的影响，需要引入联合判决。一般采用线性联合判决器，将接收到的N_r个独立衰落信号进行加权合并，得到合并器的输出y(t)

式中，a_k为第k个信号的加权系数，选择不同的加权系数可以构成不同的分集合并方式，常用的联合判决方式有：等增益合并、最大比合并、选择合并。

(1)选择合并

选择合并是对所有分布式接收信号进行检测，选择出信噪比最高的一路接收信号作为联合判决器的输出。在式(1)中，选择合并对应的只有一项系数为1，其他均为0，该判决方式实现简单，但由于舍弃掉其他未被选择的支路信号，因此抗衰落的性能较差。

(2)等增益合并

等增益合并是将各支路的加权系数设为一样，然后再进行相加。该方法通过等增益叠加各支路的接收信号，从而利用各支路信号的相互独立性，有效地避免了深衰落对单个支路的影响。经过等增益合并后，系统的信噪比γ与各支路信号信噪比p_k有关，合并后的信噪比γ可以表示为：

当接收信号的信噪比相同时，合并后的信噪比为：

从上式可知，当各支路接收信号的信噪比相近时，进行等增益合并后，信号的信噪比γ比单路信号P增加约N_r-1倍。若合并前某一支路的信噪比非常低，则对其进行等增益合并后就会将其低信噪比的影响放大，导致总的合并后的信号信噪比下降，影响其误码性能，因此可以考虑当多路的分布式接收信号有一路或几路信号的信噪非常低时，可以设置不同的加权系数，一方面可以增加高信噪比的信号比重，另一方面减少低信噪比的信号比重，使得分集合并获得的增益最佳。

(3)最大比合并

最大比合并是一种最佳的合并方式，相比较等增益合并，最大比合并利用不同的加权系数对接收信号进行合并：

最大比合并的加权系数由该路的接收信号包络和噪声功率有关。

发明内容

本发明根据在接收端接收到的信号质量情况，对纵向互信息灵活采用不同的联合判决方式，提升接收机的灵敏度。本发明涉及单载波频域turbo迭代均衡、空间分集以及纵向互信息联合判决方式等原理。其中均衡器和译码器均为SISO(软输入软输出)，根据软信息的定义可知，等增益合并和最大比合并方式对软信息而言效果一样，因此本发明只考虑了等增益合并和选择合并两种联合判决方式。