使用格規(guī)約和K-best檢測的MIMO接收器的制造方法
【專利摘要】一種用于基于多輸入多輸出天線（nT、nR）的無線通信系統(tǒng)的接收器的檢測方法，所述接收器處理源于由發(fā)射器通過信道H發(fā)射的符號x的觀測符號y；其特征在于，所述檢測方法包括：-僅取決于所述信道H的預(yù)處理，所述預(yù)處理包括：-第一QRD分解（61），用于將所述信道H分解成Qext矩陣和Rext矩陣，其中，QextHQext=I，Rext為上三角矩陣；-格規(guī)約（62），用于生成和變換矩陣T；-對矩陣應(yīng)用的第二QRD分解（63），以生成矩陣和矩陣，-加載階段（64，65，66），包括觀測y的線性檢測過程以生成值xcenter；-在原始區(qū)間鄰域（ODN）中進(jìn)行的鄰域搜索（67-70），搜索中心等于所述加載階段的結(jié)果xcenter，所述鄰域搜索確定有限數(shù)量的符號（K-best）。
【專利說明】使用格規(guī)約和K-best檢測的MIMO接收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及在無線MIMO通信系統(tǒng)的接收器中進(jìn)行近-最大似然(ML)檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于多個天線的無線通信是非常有前景的技術(shù)，對該技術(shù)進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究，從而利用由這種技術(shù)可獲得的數(shù)據(jù)速率顯著增大的優(yōu)勢。[0003]圖1示出了在發(fā)射器10和接收器20之間的基本的2X2多輸入多輸出(MMO)空間多路通信以及對單一的數(shù)據(jù)流的處理，該單一的數(shù)據(jù)流由附圖標(biāo)記I表示，且通過多路轉(zhuǎn)接器15而分成兩個不同的數(shù)據(jù)流2和數(shù)據(jù)流3，然后，每個子流在傳送至兩個發(fā)射天線11和發(fā)射天線12之前由各自的調(diào)制器和RF謝頻)電路(分別為附圖標(biāo)記13和附圖標(biāo)記14)進(jìn)行處理。
[0004]在接收器側(cè)，兩個天線21和天線22提供兩個RF信號，該兩個RF信號被接收器20接收，該接收器20在將兩個數(shù)據(jù)流多路分解成一個單一數(shù)據(jù)流之前，對這兩個數(shù)據(jù)流進(jìn)行RF接收、檢測、然后解調(diào)。
[0005]利用特定方案，MIMO配置允許避開不同的障礙物(諸如，由障礙物28和障礙物29表不)。
[0006]我們介紹ητ-發(fā)射和ηκ-接收的ητΧηκΜΙΜ0系統(tǒng)模型,諸如y=Hx+n,其中，y是接收符號向量，H是信道矩陣，X是獨立地取自星座集ξ的發(fā)射符號向量，及η是加性高斯白
噪聲。用于通過避免窮舉搜索來確定最佳的最大似然(ML)估計值的公知技術(shù)基于檢查
位于半徑為d的球體內(nèi)部的僅有的格點。這種技術(shù)表示為球解碼(SD)技術(shù)，且從ML方程
【權(quán)利要求】
1.一種用于基于多輸入多輸出天線的無線通信系統(tǒng)的接收器的檢測方法，所述多輸入多輸出天線包括ΠΤ個發(fā)射天線和1?個接收天線，所述接收器處理源于由發(fā)射器通過信道H發(fā)射的符號X的觀測符號I ;其特征在于，所述檢測方法包括: -僅取決于所述信道H的預(yù)處理，所述預(yù)處理包括: -第一 QRD分解(61 )，用于將所述信道H分解成Qrait矩陣和Rext矩陣，其中，QextaQext=I，Rext為上三角矩陣； -格規(guī)約(62)，用于生成、 Rext和變換矩陣T ； -對矩陣及 J^1所應(yīng)用的第二 QRD分解(63)，用于生成矩陣和iT 矩陣， ext?.extβχ? -包括觀測I的線性檢測過程的加載階段(64，65，66)，用于生成值； -在原始區(qū)間鄰域(ODN)中進(jìn)行的鄰域搜索(67-70)，搜索中心等于所述加載階段的結(jié)果，所述鄰域搜索確定有限數(shù)量的符號(K-best)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述第一QRD分解為SQRD分解，所述SQRD分解尤其應(yīng)用于考慮到噪聲影響且具有維度(nK+nT) Xn1的Hext信道，也就是說，根據(jù)來自如下公式的模型應(yīng)用于Hrait信道:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測方法，其特征在于，所述線性檢測基于線性最小均方誤差麗SE均衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的檢測方法，其特征在于，所述格規(guī)約基于 Korkine-Zolotareff 或 Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法，生成下面的矢巨陣Qe, Rexi τ和τ—\其中，τ為變換矩陣，該變換矩陣考慮到已通過矩陣P考慮的所述置換和由所述格規(guī)約產(chǎn)生的額外的變化。
5.一種用于基于多輸入多輸出天線的無線通信系統(tǒng)的接收器，所述多輸入多輸出天線包括ητ個發(fā)射天線和％個接收天線，所述接收器處理源于由發(fā)射器通過信道H發(fā)射的符號X的觀測符號I ;其特征在于，所述接收器包括: -預(yù)處理部件，包括: -用于進(jìn)行第一 QRD分解(61)以將所述信道H分解成Qrart矩陣和Rrait矩陣的部件，其中，QJ1Qext=I, Rext為上三角矩陣； -用于進(jìn)行格規(guī)約(62)以生成、 Rext和變換矩陣T的部件； -用于進(jìn)行對矩陣應(yīng)用的第二 QRD分解(63)以生成陣和友矩陣的部件， -用于進(jìn)行包括觀測y的線性檢測過程的加載階段(64，65，66)以生成值的部件；-用于在原始區(qū)間鄰域(ODN)中進(jìn)行鄰域搜索(67-70)的部件，搜索中心等于所述加載階段的結(jié)果，所述鄰域搜索確定有限數(shù)量的符號(K-best)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收器，其特征在于，所述第一QRD分解為SQRD分解，所述SQRD分解尤其被應(yīng)用于考慮到噪聲影響且具有維度(nK+nT) Xn1的Hext信道，也就是說，根據(jù)來自如下公式的模型被應(yīng)用于Hrait信道:
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的接收器，其特征在于，所述線性檢測基于線性最小均方誤差麗SE均衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項所述的接收器，其特征在于，所述格規(guī)約基于 Korkine-Zolotareff 或 Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法，生成下面的矩陣Qmt Rext τ和r1,其中,τ為變換矩陣,該變換矩陣考慮到已通過矩陣P考慮的置換和由格規(guī)約產(chǎn)生的額外的變化。
9.一種用于基于多輸入多輸出天線的無線通信系統(tǒng)的接收器的檢測方法，所述多輸入多輸出天線包括ητ個發(fā)射天線和％個接收天線，所述接收器處理源于由發(fā)射器通過信道H發(fā)射的符號X的觀測符號I ;其特征在于，所述檢測方法包括: -僅取決于所述信道H的預(yù)處理，所述預(yù)處理包括: -第一 QRD分解(71 )，用于將所述信道H分解成Qrait矩陣和Rrait矩陣，其中，QextaQext=I，Rext為上三角矩陣； -格規(guī)約(72 )，用于生成^ ;、Rgxf和變換矩陣T ； -確定(73)可利用的數(shù)字資源是否高于一個預(yù)定水平； -如果所述數(shù)字資源高于所述預(yù)定水平，則執(zhí)行包括下面步驟的過程: -對矩陣應(yīng)用的第二 _分解(63)以生成和務(wù)時, -包括觀測I的線性檢測過程的加載階段(64，65，66)，以生成值； -在原始區(qū)間鄰域(ODN)中進(jìn)行的鄰域搜索(67-70)，搜索中心等于所述加載階段的結(jié)果，所述鄰域搜索確定有限數(shù)量的符號(K-best)； 否則執(zhí)行包括下面步驟的過程: -包括根據(jù)所述格規(guī)約的結(jié)果對所述符號y所應(yīng)用的線性檢測的加載階段(93，94，95)，以生成值 -應(yīng)用鄰域搜索，搜索中心等于所述格規(guī)約的結(jié)果； -根據(jù)依照下面的公式定義的部分歐氏距離(PED)，確定K-Best符號:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征在于，所述預(yù)處理階段被應(yīng)用于根據(jù)下面的公式定義的矩陣H的擴(kuò)展模型:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測方法,其中，所述格規(guī)約基于Korkine-Zolotareff或Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11所述的檢測方法，其特征在于，所述SQRD分解為排序QRD分解，其中，所述上三角矩陣的 行根據(jù)信干噪比SINR的水平排序，所述SQRD分解輸出Qext、Rext和置換矩陣P。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的檢測方法，其特征在于，所述格規(guī)約算法生成下面的輸出Qext RejcM τ，其中，τ為變換矩陣，該變換矩陣考慮已通過矩陣P考慮的置換和由所述格規(guī)約步驟產(chǎn)生的額外變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測方法，其特征在于，所述處理階段包括使用3LM-MMSE的值以導(dǎo)出搜索中心用于鄰域搜索且選擇K-Best符號；和 -對所述搜索中心的值應(yīng)用移位和除法運(yùn)算，以實現(xiàn)冪的基本歸一化和星座的縮放； -生成與K個最小PED相關(guān)的符號的排序列表，所述排序列表通過根據(jù)SCHNORR-EUCHNER算法研究鄰域而生成； -確定估算值￡，和 -將所述估算值f乘以所述矩陣T以及量化步驟，以生成估算值i ο
15.一種包括接收器的用戶設(shè)備，所述接收器包括用于進(jìn)行在權(quán)利要求1至4和權(quán)利要求9-14中的任一項所限定的方法的部件。
【文檔編號】H04L25/03GK103548310SQ201280024325
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】塞巴斯蒂安·奧伯特 申請人:意法愛立信有限公司