專利名稱：一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電通信傳輸中噪聲或干擾的抑制或限制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及 的是一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在頻率選擇性信道下，信號會產(chǎn)生符號間干擾ISI (Inter-Symbol Interference, 以下簡稱ISI)，無疑也就降低了接收機的性能；以TDD-CDMA系統(tǒng)為例，如附圖1所示，傳統(tǒng) 發(fā)射機的信道模型為從編碼第1個用戶的比特一交織一調(diào)制/擴頻Κω個碼一經(jīng)過第1 個信道h(1)—第1個用戶的信號，至從編碼第U個用戶的比特一交織一調(diào)制/擴頻K 個 碼一經(jīng)過第U個信道h(u)—第U個用戶的信號，U個用戶的信號在空中混合，并受到噪聲污 染；對應(yīng)的，如附圖2所示，傳統(tǒng)接收機的聯(lián)合檢測和解碼過程為接收信號在進入聯(lián)合檢 測時結(jié)合信道估計及信道平均一從解調(diào)Κω個碼一解交織一解碼出第1個用戶的比特，至 解調(diào)K 個碼一解交織一解碼出第U個用戶的比特；其中，信道平均的意義為，接收信號只 經(jīng)過了 U個真實的信道，因此第u個真實的信道則由K 個碼道的平均獲得，并以此改善信 道估計的準確度。上述整個過程稱之為分離式聯(lián)合檢測和解碼SJDAD(S^arate Joint Detection and Decoding)。其實，SJDAD并沒有利用干擾消除，也沒有利用解碼器的判決增益，導(dǎo)致判 決的準確度和檢測的性能下降，難以改善傳統(tǒng)接收機的性能。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在于提供一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其 系統(tǒng)，能利用干擾消除，并能結(jié)合解碼器的判決增益，由此可提高判決的準確度和檢測的性 能，以改善接收機的性能。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼方法，用于降低信號產(chǎn)生的符號間干 擾，包括以下步驟A、將解碼出的上一用戶數(shù)據(jù)進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成上一用戶的突 發(fā)信號，用于對接收信號進行干擾消除；B、從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號，聯(lián)合檢測剩余的用戶數(shù)據(jù)；C、提取檢測符號進行解調(diào)、解交織，解碼出當前用戶數(shù)據(jù)，并返回所述步驟A中， 直至解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。 所述的方法，其中，所述步驟A中包括Al、解碼出第1個至第U個用戶中的第u個用戶的比特數(shù)據(jù)，其中，U和u均為計 數(shù)自然數(shù)，且1彡U彡U。所述的方法，其中，所述步驟Al之后包括
3
A2、將所述第u用戶的比特數(shù)據(jù)進行編碼處理；A3、對編碼信號進行交織處理。所述的方法，其中，所述步驟A3之后包括A4、調(diào)制處理已交織的編碼信號，使用擴頻因子進行帶寬擴展，獲得上一用戶的突 發(fā)信號。所述的方法，其中，所述步驟A4之后及步驟B之前包括D、信道估計后的接收信號進行信道平均處理，以改善信道估計的準確度。所述的方法，其中，所述步驟D具體包括DU利用一個時隙內(nèi)的Kc個碼和midamble偏移估計Kc個信道，其中，
Kc = YjK^，K(u)為第u個用戶的碼道，midamble為訓(xùn)練序列碼； =1D2、對第u個用戶的Κω個碼道進行平均，獲得第u個信道。一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼系統(tǒng)，包括一編碼、交織和調(diào)制/擴頻 模塊、一消除器、一檢測器以及一解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于降低信號產(chǎn)生的符號間干 擾；其中所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊，用于將從所述解調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出 的上一用戶數(shù)據(jù)，進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成當前用戶的突發(fā)信號，用于對接收 信號進行干擾消除；所述消除器，用于從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號；所述檢測器，用于聯(lián)合檢測經(jīng)過所述消除器減除之后剩余的用戶數(shù)據(jù)；所述解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于對提取的檢測符號進行解調(diào)、解交織，并解碼 出當前用戶數(shù)據(jù)，用于返回所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊以生成突發(fā)信號，直至所述解 調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括一信道估計/平均模塊，位于所述檢測器的前 端，用于對接收信號先進行信道估計后進行信道平均的處理，以改善信道估計的準確度。本發(fā)明所提供的一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其系統(tǒng)，由于 以迭代的方式結(jié)合了聯(lián)合檢測和解碼，也利用了干擾消除，由此提高了判決的準確度，并從 整體上提高了檢測的性能，從而改善了接收機的性能。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中TDD-CDMA的發(fā)射機和信道模型示意框圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中TDD-CDMA的接收機和信道模型示意框圖；圖3為本發(fā)明中基于迭代的聯(lián)合檢測和解碼方法示意圖；圖4為本發(fā)明方法采用的TD-SCDMA標準中多徑衰落信道參數(shù)表格圖；圖5為本發(fā)明方法使用的物理信道參數(shù)表；圖6為本發(fā)明方法K = 4時MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比較示意圖；圖7為本發(fā)明方法K = 8時MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比較示意圖；圖8為本發(fā)明方法K = 16時MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比較示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的方法及其系統(tǒng)的具體實施方式
和實施例加以詳細說 明。本發(fā)明的一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其系統(tǒng)，簡言之，以 迭代的方式結(jié)合聯(lián)合檢測和解碼的過程，同時還考慮了干擾消除，由此提高了判決的準確 度和檢測的性能，改善了接收機的性能。至于符號間干擾ISI、TDD-CDMA、midamble偏移、 MMSE-BDFE以及傳輸信道的半靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)等技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再 贅述。具體的說，當采用基于干擾消除的聯(lián)合檢測時，如果判決的符號能更準確，那么檢 測的性能將會更好；對此，本發(fā)明方法采用的是，將判決推遲到對一個用戶的解碼完成之后 再進行；也就是說，當完成一個用戶的解碼之后，該用戶的比特又被重新進行編碼一交織一 調(diào)制/擴頻，并由此形成突發(fā)作為判決結(jié)果；然后，由消除器從當前時隙的接收碼片中減除 去這些突發(fā)，再由檢測器檢測剩余的用戶數(shù)據(jù)。如此反復(fù)執(zhí)行以形成的遞推過程稱之為迭 代，每一次的迭代過程中，必然會有一個用戶的數(shù)據(jù)被解碼出來，通過構(gòu)建一個固定次數(shù)的 循環(huán)或結(jié)束迭代過程的條件可實現(xiàn)對整個迭代過程的控制；而這個過程稱之為迭代式聯(lián)合 檢測禾口角軍碼 IJDAD(Iterative Joint Detection and Decoding)。本發(fā)明一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼方法，如附圖3所示，具體的流 程包括以下步驟步驟S110、將解碼出的上一用戶數(shù)據(jù)進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成當前用 戶的突發(fā)信號，用于對接收信號進行干擾消除。具體包括先解碼出第1個至第U個用戶中 第U用戶的比特數(shù)據(jù)，其中，U和u均為計數(shù)自然數(shù)，且1 < u < U ；再將所述第u用戶的比 特數(shù)據(jù)進行編碼處理；接著利用信道編碼糾錯功能對編碼信號進行交織處理；然后調(diào)制處 理已交織的編碼信號，使用擴頻因子進行帶寬擴展，獲得擴頻碼，最后將所述擴頻碼生成當 前時隙內(nèi)的突發(fā)信號。步驟S120、對信道估計后的接收信號進行信道平均處理，以改善信道估計的 準確度。具體包括利用一個時隙內(nèi)的Kc個碼和midamble偏移估計個Kc信道，其中，
Kc = JjKm，Κω為第u個用戶的碼道，midamble為訓(xùn)練序列碼；再采用Κω個碼道對U個
信道進行平均，獲得第U個信道。步驟S130、從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號，聯(lián)合檢測剩余的用戶 數(shù)據(jù)。步驟S140、提取檢測符號進行解調(diào)、解交織，解碼出當前用戶數(shù)據(jù)，并返回所述步 驟A中，直至解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。需要說明的是，與前面提到的SJDAD相比，IJDAD利用了干擾消除，也利用了解碼 器的判決增益，故提高了判決的準確度和檢測的性能，從而改善了傳統(tǒng)接收機的性能。當 然，UDAD的計算復(fù)雜度肯定也要比SJDAD的計算復(fù)雜度要高一些。本發(fā)明一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼系統(tǒng)，相對應(yīng)上述本發(fā)明的方 法，其具體實施方式
之一，包括一編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊、一信道估計/平均模塊、 一消除器、一檢測器以及一解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于降低信號產(chǎn)生的符號間干擾；其中所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊，用于將從所述解調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出 的上一用戶數(shù)據(jù)，進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成當前用戶的突發(fā)信號，用于對接收 信號進行干擾消除；所述信道估計/平均模塊，用于對接收信號先進行信道估計后進行信道平均的處 理，以改善信道估計的準確度；所述消除器，用于從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號；所述檢測器，用于聯(lián)合檢測經(jīng)過所述消除器減除之后剩余的用戶數(shù)據(jù)；所述解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于對提取的檢測符號進行解調(diào)、解交織，并解碼 出當前用戶數(shù)據(jù)，用于返回所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊以生成突發(fā)信號，直至所述解 調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。為驗證本發(fā)明方法和系統(tǒng)的性能，仿真實驗針對TDD-CDMA系統(tǒng)進行，采用在 TD-SCDMA標準中推薦的多徑衰落信道參數(shù)，如附圖4所示，可采用caSe3的參數(shù)。假設(shè)信 道在一個突發(fā)周期內(nèi)是接近非時變的，即在一個突發(fā)周期內(nèi)信道抽頭是固定的；最大的時 間延遲為16個碼片周期，載波頻率為2GHz。在編碼復(fù)用過程中假設(shè)有一個傳輸信道，該傳 輸信道的半靜態(tài)參數(shù)為TTI = 10ms, code = convolution 1/3，CRC = 12, RM = 1 ；而該 傳輸信道的動態(tài)部分由傳輸格式組合TFC(Transport Format Combination)指定，傳輸塊 TB (Transport Blocks)的數(shù)量為1 ；當U = 4時，TB的尺寸為210 ；當U = 8時，TB的尺寸 為93 ；當U = 16時，TB的尺寸為34 ；如此設(shè)置的目的是，為了使得刪余/重復(fù)比例接近1， 換句話說，就是幾乎沒有刪余或重復(fù)，而沒有刪余或重復(fù)就意味速率匹配對解碼乃至整個 實驗沒有影響。為此，如附圖5所示，在本發(fā)明方法所使用的物理信道參數(shù)中，碼字為傳輸格式組 合指示 TFCI (Transport Format Combination Indicator)的長度，TPC 指發(fā)射功率控制 (Transmission Power Control)的長度。當 U = 4 時，第 u 個碼的個數(shù) Κω = 4，u = 1，· · ·， 4 ；當 U = 8 時，Κω = 2,u = 1，. . .，8 ；當 U= 16 時，K(u) = l,u = 1，. . .，16。對于接收機的 信道沖激響應(yīng)，具體可由 B. Steiner and P. W. Baiser,"Low cost channel estimation in the uplink receiver of CDMA mobile radio systems, "Frequenz,vol.47,pp. 292-298, Nov. /Dec. 1993中介紹的方法進行估計獲得；使用以上參數(shù)，并將刪余限制PL (Puncturing Limit)設(shè)置為1，在速率匹配后，所分配碼的個數(shù)為16 ；而卷積碼的軟解碼則采用8位量化 的軟解碼。如附圖6、7和8所示，Conventional表示傳統(tǒng)的分離式聯(lián)合檢測和解碼SJDAD ； 仿真實驗的結(jié)果表明，當K = 4、8或16時，在檢測性能上，本發(fā)明所采用的迭代式聯(lián)合檢測 和解碼IJDAD要比傳統(tǒng)的分離式聯(lián)合檢測和解碼SJDAD確實提高了很多。應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解 碼技術(shù)，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都本應(yīng)屬于本發(fā)明所 附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼方法，用于降低信號產(chǎn)生的符號間干擾， 包括以下步驟A、將解碼出的上一用戶數(shù)據(jù)進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成上一用戶的突發(fā)信 號，用于對接收信號進行干擾消除；B、從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號，聯(lián)合檢測剩余的用戶數(shù)據(jù)；C、提取檢測符號進行解調(diào)、解交織，解碼出當前用戶數(shù)據(jù)，并返回所述步驟A中，直至 解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中包括Al、解碼出第1個至第U個用戶中的第u個用戶的比特數(shù)據(jù)，其中，U和u均為計數(shù)自 然數(shù)，且1彡u彡U。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟Al之后包括 A2、將所述第u用戶的比特數(shù)據(jù)進行編碼處理；A3、對編碼信號進行交織處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A3之后包括A4、調(diào)制處理已交織的編碼信號，使用擴頻因子進行帶寬擴展，獲得上一用戶的突發(fā)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟A4之后及步驟B之前包括D、信道估計后的接收信號進行信道平均處理，以改善信道估計的準確度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括Dl、利用一個時隙內(nèi)的Kc個碼和midamble偏移估計Kc個信道，其中，Kc = J]K(u) ,K(u)為第U個用戶的碼道，midamble為訓(xùn)練序列碼；D2、對第u個用戶的Κω個碼道進行平均，獲得第u個信道。
7.一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括一編碼、交織和調(diào) 制/擴頻模塊、一消除器、一檢測器以及一解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于降低信號產(chǎn)生的 符號間干擾；其中所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊，用于將從所述解調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出的上 一用戶數(shù)據(jù)，進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成當前用戶的突發(fā)信號，用于對接收信號 進行干擾消除；所述消除器，用于從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號； 所述檢測器，用于聯(lián)合檢測經(jīng)過所述消除器減除之后剩余的用戶數(shù)據(jù)； 所述解調(diào)、解交織和解碼模塊，用于對提取的檢測符號進行解調(diào)、解交織，并解碼出當 前用戶數(shù)據(jù)，用于返回所述編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊以生成突發(fā)信號，直至所述解調(diào)、 解交織和解碼模塊解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一信道估計/平均模塊， 位于所述檢測器的前端，用于對接收信號先進行信道估計后進行信道平均的處理，以改善 信道估計的準確度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶干擾消除的迭代式聯(lián)合檢測和解碼的方法及其系統(tǒng)，用于降低信號產(chǎn)生的符號間干擾，包括以下步驟將解碼出的上一用戶數(shù)據(jù)進行編碼、交織和調(diào)制/擴頻，以生成上一用戶的突發(fā)信號，用于對接收信號進行干擾消除；從當前時隙內(nèi)的接收信號中減除所述突發(fā)信號，聯(lián)合檢測剩余的用戶數(shù)據(jù)；提取檢測符號進行解調(diào)、解交織，解碼出當前用戶數(shù)據(jù)，用于返回編碼、交織和調(diào)制/擴頻模塊以生成突發(fā)信號，直至解調(diào)、解交織和解碼模塊解碼出所需要的用戶數(shù)據(jù)。由于以迭代的方式結(jié)合了聯(lián)合檢測和解碼，也利用了干擾消除，由此提高了判決的準確度，并從整體上提高了檢測的性能，從而改善了接收機的性能。
文檔編號H04B1/7105GK102006099SQ20091019000
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者周化雨, 汪開龍, 汪赟 申請人:Tcl集團股份有限公司