專利名稱：基于lra算法的信道均衡方法及無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于LRA算法的信道均衡方法及無線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
信道均衡(Channel Equalization)技術(shù)作為一種用于高速無線通信的有效的抗多徑衰落技術(shù)，被未來4G長期演進(jìn)系統(tǒng)(Long-Term Evolution，簡稱LTE)采用。發(fā)射信號(hào)在無線信道環(huán)境的傳輸過程中，由于周圍環(huán)境中的反射、衍射、折射等現(xiàn)象的存在，從而使得發(fā)射信號(hào)經(jīng)過不同的延時(shí)到達(dá)接收端，由于各延遲信號(hào)的幅度、相位均不相同，在接收端疊加時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)幅度的劇烈變化，這種現(xiàn)象被稱為多徑衰落。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率很高時(shí)，多徑的最大時(shí)延會(huì)大大超過單個(gè)傳輸符號(hào)的持續(xù)時(shí)間，從而導(dǎo)致在某個(gè)時(shí)刻接收到的數(shù)據(jù)是之前數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)符號(hào)的疊加，使得在接收端要恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)流異常困難。信道均衡技術(shù)正是為解決這一通信難題而引進(jìn)的一種技術(shù)，從數(shù)學(xué)本質(zhì)上來講，在進(jìn)行信道均衡時(shí)，信道均衡器首先通過信道估計(jì)模塊估計(jì)出信道的沖激響應(yīng)矩陣，再對接收到的信號(hào)進(jìn)行信道矩陣求逆操作，從而恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的信道均衡技術(shù)主要是在時(shí)域進(jìn)行，但是隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸率越來越高，時(shí)域均衡的復(fù)雜度也隨之大大增加，往往需要數(shù)百個(gè)延遲器和乘法器，這在高速的數(shù)據(jù)流傳輸過程中是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，在近年來的研究中，研究者越來越將更多的目光放在頻域均衡技術(shù)上。頻域均衡在90年代以前仍然是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)，但是隨著快速傅里葉變換算法(FFT，F(xiàn)ast Fourier Transform)的高速電路的實(shí)現(xiàn)，使得諸如OFDM、MC-CDMA等基于頻域操作的技術(shù)大量涌現(xiàn)。但是，在此類技術(shù)中，盡管數(shù)據(jù)是在頻域進(jìn)行映射和加載，但是真正的傳輸過程卻是在時(shí)域完成，因此需要在發(fā)送端進(jìn)行IFFT操作，眾所周知，IFFT操作會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的峰均比問題，這也是目前限制諸如OFDM、MC-CDMA在通信系統(tǒng)上行鏈路中的使用的主要原因。另一方面，如果使用頻域均衡技術(shù)，且FFT和IFFT操作都能在接收機(jī)完成，從而可以有效地解決峰均比的問題，此外，更重要的是，頻域均衡技術(shù)還能在未編碼的情況下取得多徑信道本身具有的頻率選擇性分級增益，從而大大提高系統(tǒng)性能。
頻域均衡可以根據(jù)多種準(zhǔn)則來進(jìn)行，其中迫零(ZF)、最小均方誤差(MMSE)、最大比合并(MRC)、等增益合并(EGC)這四種是最常用的準(zhǔn)則，其中的ZF準(zhǔn)則均衡可以完全地消除ISI，但其代價(jià)是可能在某些頻點(diǎn)會(huì)將噪聲放的很大，從而導(dǎo)致整體性能的損失。為了避免ZF均衡的這一缺陷，可以采用MMSE均衡，但它卻不能完全的消除ISI，因此，所殘留的ISI需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理，目前最新的方案是在發(fā)送端使用Tomlinson-Harashima預(yù)編碼(簡稱TH預(yù)編碼或者THP編碼)來去除殘留的ISI。
參見圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中的基于時(shí)頻聯(lián)合均衡的系統(tǒng)流程示意圖，需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字調(diào)制后，進(jìn)入TH預(yù)編碼模塊進(jìn)行串符干擾的預(yù)消除，編碼后的數(shù)據(jù)加上循環(huán)前綴(CP)之后，通過天線發(fā)送出去。在接收機(jī)端，接收機(jī)首先對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除CP操作，然后通過FFT操作將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域，并利用導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信道估計(jì)、獲得各徑信道增益后，利用不同的準(zhǔn)則(包括ZF、MMSE、MRC、EGC等)進(jìn)行頻域均衡，通常情況下，頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)仍然會(huì)殘留有ISI，因此還需要在時(shí)域進(jìn)行進(jìn)一步的操作，但是由于此時(shí)在發(fā)射機(jī)進(jìn)行了TH預(yù)編碼，所以頻域均衡后得到的信息數(shù)據(jù)已經(jīng)完全消除了ISI，從而能夠恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)。
參見圖2所示，是現(xiàn)在技術(shù)中未編碼的單載波MMSE頻域均衡系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的性能對比示意圖，從圖2中可以看出，OFDM系統(tǒng)完全喪失掉了信道所提供的多徑分集增益，其誤碼率曲線的斜率在高信噪比下遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單載波頻域均衡系統(tǒng)，而且還具有高峰均比的缺點(diǎn)。
參見圖3所示，是未編碼的各種現(xiàn)行主流的單載波頻域均衡系統(tǒng)的性能對比示意圖。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可以得知，MRC的性能等效于傳統(tǒng)CDMA系統(tǒng)的Rake接收機(jī)，可見其在較嚴(yán)重的多徑信道下性能十分差。由于ZF放大了噪聲，而MRC與EGC在較嚴(yán)重的多徑信道下未能完全消除ISI，從而出現(xiàn)了差錯(cuò)平地，而MMSE均衡則是所有頻域均衡中性能最好。
參見圖4所示，是現(xiàn)行改進(jìn)方案相比單獨(dú)MMSE頻域均衡的4QAM誤碼率仿真示意圖，從圖4可以得知，雖然三種TH預(yù)均衡結(jié)合頻域均衡方案在低信噪比下不如MMSE頻域均衡，但是，隨著信噪比的提高，他們的性能優(yōu)勢將會(huì)逐步體現(xiàn)，從圖4還可以看出，當(dāng)信噪比超過12dB之后，MMSE頻域均衡的性能逐漸落后于聯(lián)合了TH預(yù)編碼的三種頻域均衡，由此可見，利用TH預(yù)均衡進(jìn)行殘留ISI的消除可以帶來性能上的顯著提高，而且這種性能的提高將隨著調(diào)制階數(shù)的上升而進(jìn)一步加強(qiáng)。
參見圖5所示，是現(xiàn)行改進(jìn)方案相比單獨(dú)MMSE頻域均衡的16QAM的方針示意圖，由圖可見，在16QAM的調(diào)制方式下，三種結(jié)合了TH預(yù)編碼的頻域均衡方案全部超越了最優(yōu)的MMSE頻域均衡，這是因?yàn)椋诟唠A調(diào)制下，殘留的ISI對系統(tǒng)性能的惡化將會(huì)變得非常顯著，從而嚴(yán)重遏制了系統(tǒng)的誤碼性能。
根據(jù)上述內(nèi)容可以得知，利用TH預(yù)編碼來進(jìn)行殘留ISI的消除可以顯著的改善性能，但同時(shí)，基于TH預(yù)編碼的結(jié)構(gòu)也會(huì)在一定程度上增大峰均比，并且TH預(yù)編碼要求發(fā)送機(jī)知道準(zhǔn)確的信道信息，這在高速的移動(dòng)通信環(huán)境下有一定的困難。


發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于LRA算法的信道均衡方法及無線通信系統(tǒng)，其可以有效地降低發(fā)射機(jī)的峰均比，減少發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性，并顯著提高系統(tǒng)的誤碼性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種基于LRA算法的信道均衡方法，包括步驟 對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q； 在接收機(jī)端，對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作； 根據(jù)所述濾波矩陣Q對所述頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理操作； 根據(jù)所述上三角矩陣R對所述濾波處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理； 根據(jù)所述變換矩陣T對所述判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理。
一種基于LRA算法的信道均衡方法，包括步驟 對接收機(jī)所接收信號(hào)的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q； 在發(fā)射機(jī)端，根據(jù)所述變換矩陣T對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理； 在接收機(jī)端 對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作； 根據(jù)所述濾波矩陣Q所述頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理； 根據(jù)所述上三角矩陣R對所述濾波處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理。
一種無線通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)所接收信號(hào)的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q； 所述發(fā)射機(jī)包括有對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制模塊，對所述調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴添加模塊，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去； 所述接收機(jī)包括有對接收的信息數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的信道估計(jì)及頻域均衡模塊，根據(jù)所述濾波矩陣Q對頻率均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的接收濾波模塊，根據(jù)所述上三角矩陣R對濾波后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作的判決反饋均衡模塊，根據(jù)所述變換矩陣T對判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理的T變換模塊，對T變換處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)、恢復(fù)出所述原始數(shù)據(jù)的解調(diào)模塊。
一種無線通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)所接收信號(hào)的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q； 所述發(fā)射機(jī)包括有對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制模塊，根據(jù)所述上三角矩陣R對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理的T變換模塊，對所述T變換處理后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴添加模塊，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去； 所述接收機(jī)包括有對接收的信息數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的信道估計(jì)及頻域均衡模塊，根據(jù)所述濾波矩陣Q對頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的接收濾波模塊，根據(jù)所述上三角矩陣R對濾波后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作的判決反饋均衡模塊，對判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)、恢復(fù)出所述原始數(shù)據(jù)的解調(diào)模塊。
根據(jù)上述本發(fā)明的方案，通過對接收機(jī)頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的分解之后，可以得到變換矩陣T、濾波矩陣Q以及上三角矩陣R，因此，發(fā)射機(jī)在對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、增加了循環(huán)前綴后，可以直接進(jìn)行發(fā)送，或者是在經(jīng)過T變換處理之后進(jìn)行發(fā)送，接收機(jī)接收到發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行去除循環(huán)前綴、頻域均衡操作后，根據(jù)基于LRA算法分解得到的濾波矩陣Q進(jìn)行濾波操作，并根據(jù)基于LRA算法分解得到的上三角矩陣R對濾波操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理，由于本發(fā)明是采用判決反饋結(jié)構(gòu)來進(jìn)行判決反饋均衡處理，從而有效地降低了系統(tǒng)的峰均比，還可以減少發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性，在由接收機(jī)進(jìn)行T變換的情況下，發(fā)射機(jī)無需知道信道信息，可以直接發(fā)送信息，在由發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的情況下，發(fā)射機(jī)只需知道部分的信道信息，即上述變換矩陣T，此外，基于LRA算法的分解是將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)空間來進(jìn)行判決，這一新轉(zhuǎn)換的空間對抗噪聲的能力相比原始信號(hào)空間信號(hào)大大增強(qiáng)，因此在此空間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)判決可以有效地降低誤判概率，提高系統(tǒng)性能。



圖1是基于時(shí)頻聯(lián)合均衡的系統(tǒng)流程示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中未編碼的單載波MMSE頻域均衡系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的性能對比示意圖； 圖3是未編碼的各種現(xiàn)行主流的單載波頻域均衡系統(tǒng)的性能對比示意圖； 圖4是現(xiàn)行的改進(jìn)方案相比單獨(dú)MMSE頻域均衡的4QAM誤碼率仿真對比示意圖； 圖5是現(xiàn)行的改進(jìn)方案相比單獨(dú)MMSE頻域均衡的16QAM誤碼率仿真對比示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例一中的方法的流程示意圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例一中的方法對應(yīng)的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是判決反饋均衡模塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例二中的方法的流程示意圖； 圖10是本發(fā)明實(shí)施例二中的方法對應(yīng)的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是本發(fā)明方案的LRA-DFE均衡方案與基于TH預(yù)均衡方案的峰均比對比示意圖； 圖12是本發(fā)明方案中的基于MMSE的LRA-DFE系統(tǒng)和QR-DFE系統(tǒng)的誤碼率對比示意圖； 圖13是本發(fā)明方案中發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的LRA-DFE系統(tǒng)的性能示意圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明所采用的基于LRA算法的信道均衡方法，可以適用于任何一種無線通信傳輸系統(tǒng)，只要無線通信傳輸系統(tǒng)中的接收機(jī)具有一定的信道估計(jì)模塊以獲取信道信息，在目前而言，幾乎所有的接收機(jī)都需要具有信道估計(jì)模塊以獲取信道信息，因此，也可以說是本發(fā)明方案可以應(yīng)用于任何無線通信系統(tǒng)。
在本發(fā)明所提供的無線通信方法及無線通信系統(tǒng)中，可以是在接收機(jī)一側(cè)進(jìn)行T變換以將接收到的信息數(shù)據(jù)還原為原始的星座圖符號(hào)，也可以是在發(fā)射機(jī)一側(cè)預(yù)先進(jìn)行T變換，以下針對這兩種實(shí)施方式分別進(jìn)行說明。
實(shí)施例一 參見圖6所示，是本發(fā)明實(shí)施例一中的基于LRA算法的信道均衡方法的流程示意圖，本實(shí)施例中的方案是在接收機(jī)一側(cè)進(jìn)行T變換操作，如圖6所示，本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法包括步驟 步驟S100對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法(格點(diǎn)減少算法，Lattice-Reduction-Aided)的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R以及濾波矩陣Q，進(jìn)入步驟S101； 步驟S101接收機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作，進(jìn)入步驟S102； 步驟S102接收機(jī)根據(jù)所述濾波矩陣Q對所述頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，進(jìn)入步驟S103； 步驟S103接收機(jī)根據(jù)所述上三角矩陣R對所述濾波處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作，進(jìn)入步驟S104； 步驟S104接收機(jī)根據(jù)所述變換矩陣T對所述判決反饋均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理操作。
根據(jù)本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法，通過對等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的分解之后，可以得到變換矩陣T、濾波矩陣Q以及上三角矩陣R，因此，發(fā)射機(jī)在對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、增加了循環(huán)前綴后，可以直接進(jìn)行發(fā)送，接收機(jī)接收到發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行去除循環(huán)前綴、頻域均衡操作后，根據(jù)基于LRA算法分解得到的濾波矩陣Q進(jìn)行濾波操作，并根據(jù)基于LRA算法分解得到的上三角矩陣R對濾波操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理，并根據(jù)基于LRA算法得到的變換矩陣T進(jìn)行T變換處理，其通過采用判決反饋均衡處理方式，并在接收機(jī)端進(jìn)行判決反饋均衡處理，由于未采用TH預(yù)編碼等容易產(chǎn)生高峰均比的處理方式，從而可以有效消除峰均比的增長，降低系統(tǒng)的峰均比，同時(shí)，發(fā)射機(jī)無需知曉無線通信環(huán)境的信道信息，可以直接發(fā)送信息，減少了發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性，因此適用于高速移動(dòng)的通信環(huán)境，此外，基于LRA算法的分解是將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)空間來進(jìn)行判決，這一新轉(zhuǎn)換的空間對抗噪聲的能力相比原始空間信號(hào)大大增強(qiáng)，對抗噪聲的魯棒性更強(qiáng)，誤判的概率也大大降低，因此能顯著提高系統(tǒng)的誤碼性能。
其中，上述對本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法進(jìn)行了說明，作為一種應(yīng)用該信道均衡方法進(jìn)行無線通信的完整的無線通信方式，在發(fā)射機(jī)端，是對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、并在增加循環(huán)前綴后通過天線發(fā)送出去，在接收機(jī)端，在對接收的數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴后，再進(jìn)入后續(xù)的頻域均衡處理操作，在進(jìn)行T變換處理操作后，對T變換處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)判決，從而可以恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)，具體的這些實(shí)現(xiàn)方式可以與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，在此不予贅述。
其中，上述判決反饋均衡處理，具體可以是在消除其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響后，對所述當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化操作，使所述當(dāng)前檢測符號(hào)的取值限制在變換域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)。
上述LRA算法可以是采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
根據(jù)上述本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法，其所應(yīng)用的一種無線通信系統(tǒng)如圖7所示，參見圖7所示，本實(shí)施例一中的無線通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)所接收信號(hào)的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q，其中 在發(fā)射機(jī)端，包括有 調(diào)制模塊，用于對需要發(fā)送的原始信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制； 循環(huán)前綴添加模塊，用于對調(diào)制模塊調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去； 在接收機(jī)端，包括有 循環(huán)前綴去除模塊，用于去除所接收到的信息數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴； 信道估計(jì)及頻域均衡模塊，用于對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作，并根據(jù)頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)確定所述等效信道矩陣； 接收濾波模塊，用于根據(jù)所述濾波矩陣Q對頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理； 判決反饋均衡模塊，用于根據(jù)所述上三角矩陣R對濾波處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作； T變換模塊，用于根據(jù)所述變換矩陣T對判決反饋均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理操作； 解調(diào)模塊，用于對T變換處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)操作，恢復(fù)出所述原始信息數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實(shí)施例中的無線通信系統(tǒng)，通過采用判決反饋均衡處理方式，并在接收機(jī)端進(jìn)行判決反饋均衡處理，由于未采用TH預(yù)編碼等容易產(chǎn)生高峰均比的處理方式，從而可以有效消除峰均比的增長，降低系統(tǒng)的峰均比，同時(shí)，發(fā)射機(jī)無需知曉無線通信環(huán)境的信道信息，可以直接發(fā)送信息，減少了發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性，因此適用于高速移動(dòng)的通信環(huán)境，此外，基于LRA算法的分解是將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)空間來進(jìn)行判決，這一新轉(zhuǎn)換的空間對抗噪聲的能力相比原始空間信號(hào)大大增強(qiáng)，對抗噪聲的魯棒性更強(qiáng)，誤判的概率也大大降低，因此能顯著提高系統(tǒng)的誤碼性能。
其中，上述判決反饋均衡模塊具體結(jié)構(gòu)示意圖可如圖8所示，其包括有量化器和反饋濾波器，其中量化器的輸入端與反饋濾波器的輸出端、接收濾波模塊的輸出端相連接，量化器的輸出端與T變換模塊的輸入端、反饋濾波器的輸入端相連接。具體處理時(shí)，反饋濾波器首先將其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響消除，然后通過量化器對當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化，使其取值限制在變換域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)，以此類推，直至判決出最后的一路符號(hào)數(shù)據(jù)。
此外，上述LRA算法可以是采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
以下針對依據(jù)本實(shí)施例方案的一個(gè)具體通信流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。
在該具體通信流程中，所使用的基本信號(hào)模型為多徑瑞利衰落信道，其中τl表示信道抽頭時(shí)延，hl表示信道增益，從而有 在添加循環(huán)前綴CP(Cyclic Prefix)后，由于循環(huán)前綴CP的使用，使得數(shù)據(jù)與信道之間的線性卷積轉(zhuǎn)化為循環(huán)卷積，從而整體的信道矩陣可以被寫成Toeplize矩陣的形式，該矩陣如下所示，矩陣中有大量0元素存在，是稀疏矩陣 由于發(fā)射機(jī)無需知曉信道信息，因此發(fā)射機(jī)可以直接發(fā)送調(diào)制信號(hào)s，則接收機(jī)接收到的信號(hào)可以表示為 其中，Es代表單位調(diào)制符號(hào)的能量，n代表高斯白噪聲。
在接收機(jī)接收到信號(hào)，去除循環(huán)前綴后，將信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域，進(jìn)行頻域均衡操作，頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)通過IFFT操作轉(zhuǎn)換回時(shí)域，此時(shí)的數(shù)據(jù)可以表示為 其中，

為頻域均衡FDE操作后的等效信道矩陣。

表示頻域均衡后的等效噪聲。
對上述等效信道矩陣

進(jìn)行基于LRA算法的分解，具體的分解過程可以使用經(jīng)典的LLL算法來實(shí)現(xiàn)，從而可以得到如下的分解結(jié)果 即 在上式中，T代表預(yù)變換矩陣，即上述變換矩陣T，其每一個(gè)元素均為整數(shù)值，Q表示上述過濾矩陣Q，R表示上述上三角矩陣R。
用接收濾波器QH對頻域均衡后的信道數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而可以得到 從而將頻域均衡后的等效信道

轉(zhuǎn)換作了一個(gè)因果系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在R為一個(gè)上三角矩陣。
在經(jīng)過接收濾波器的濾波處理后，利用基于LRA算法的判決反饋算法進(jìn)行判決反饋均衡處理，進(jìn)行干擾消除，具體的干擾消除的方式可以是采用連續(xù)干擾消除的算法來進(jìn)行，具體可通過下述表達(dá)式予以表示 for i＝Nc:-1:1 end 其中，上述s(i)表示第i個(gè)需要判決的符號(hào)，這時(shí)，我們需要利用上述得到的預(yù)變換矩陣T、上三角矩陣R、以及序號(hào)為第i+1到Nc的符號(hào)來進(jìn)行如上操作，其中，C與所使用的調(diào)制方式有關(guān)，例如，對于MQAM調(diào)制方式，則有Round(.)操作表示是將括號(hào)內(nèi)的數(shù)的實(shí)部虛部分別進(jìn)行取整操作。
上述操作過程可描述為 步驟1利用R矩陣的第i行Ri，、變換矩陣T，求出第i個(gè)接收符號(hào)r(i)在變換域內(nèi)的值
步驟2利用濾波矩陣R的第i行Ri，、以及之前已經(jīng)量化后的序號(hào)為第i+1到Nc的符號(hào)的線性加權(quán)值

(這個(gè)加權(quán)值就是之前的量化符號(hào)對當(dāng)前符號(hào)的干擾)，對第i個(gè)符號(hào)在變換域內(nèi)的干擾進(jìn)行消除，上述相減操作即是消除的過程， 步驟3對干擾消除后的第i個(gè)符號(hào)進(jìn)行取整操作，即Round(.)操作。
在經(jīng)過上述判決反饋均衡處理得到變換域內(nèi)的判決結(jié)果后，對變換域內(nèi)的判決結(jié)果

進(jìn)行T變換及解調(diào)判決處理后，從而恢復(fù)出原始的QAM數(shù)據(jù)為 其中，在上述說明中，由于是在接收機(jī)進(jìn)行T變換，因此，是以在接收機(jī)接收到信號(hào)后進(jìn)行基于LRA算法的分解進(jìn)行說明，為了使每次進(jìn)行基于LRA算法的分解更接近于每次接收信號(hào)時(shí)的實(shí)際情況，可以每次通信時(shí)都進(jìn)行基于LRA算法的分解過程?？紤]到無線通信環(huán)境在一段時(shí)期內(nèi)的變化不大，同時(shí)為了減少接收機(jī)的處理量，可以是在進(jìn)行具體的通信過程之前，通過對頻域均衡后估計(jì)得到的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的分解，得到上三角矩陣R、變換矩陣T、濾波矩陣Q后，將該三個(gè)矩陣予以儲(chǔ)存，在后續(xù)的通信過程中可以直接以該儲(chǔ)存的矩陣R、T、Q進(jìn)行相關(guān)的處理。
實(shí)施例二 參見圖9所示，是本發(fā)明實(shí)施例二中的基于LRA算法的信道均衡方法的流程示意圖，在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例一的不同之處主要在于，本實(shí)施例中的方案是在發(fā)射機(jī)端對信號(hào)進(jìn)行T變換操作，如圖9所示，本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法包括步驟 步驟S200對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R以及濾波矩陣Q，進(jìn)入步驟S201； 步驟S201發(fā)射機(jī)根據(jù)所述變換矩陣T對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換操作，進(jìn)入步驟S202； 步驟S202接收機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作，進(jìn)入步驟S203； 步驟S203接收機(jī)根據(jù)所述濾波矩陣Q對所述頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理操作，進(jìn)入步驟S204； 步驟S204接收機(jī)根據(jù)所述上三角矩陣R對上述濾波處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作。
根據(jù)本實(shí)施例中的信道均衡方法，通過對等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的分解之后，可以得到變換矩陣T、濾波矩陣Q以及上三角矩陣R，因此，發(fā)射機(jī)在對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，根據(jù)所述變換矩陣T對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換、并增加循環(huán)前綴之后發(fā)送出去，接收機(jī)接收到發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行去除循環(huán)前綴、頻域均衡操作后，根據(jù)基于LRA算法分解得到的濾波矩陣Q進(jìn)行濾波操作，并根據(jù)基于LRA算法分解得到的上三角矩陣R對濾波操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理，其通過采用判決反饋均衡處理方式，并在接收機(jī)端進(jìn)行判決反饋均衡處理，由于未采用TH預(yù)編碼等容易產(chǎn)生高峰均比的處理方式，從而可以有效消除峰均比的增長，降低系統(tǒng)的峰均比，同時(shí)，發(fā)射機(jī)只需知曉無線通信環(huán)境的部分信道信息，即上述變換矩陣T，減少了發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性，因此同樣適用于高速移動(dòng)的通信環(huán)境，此外，基于LRA算法的分解是將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)空間來進(jìn)行判決，這一新轉(zhuǎn)換的空間對抗噪聲的能力相比原始空間信號(hào)大大增強(qiáng)，對抗噪聲的魯棒性更強(qiáng)，誤判的概率也大大降低，因此能顯著提高系統(tǒng)的誤碼性能。
其中，上述對本實(shí)施例中的基于LRA算法的信道均衡方法進(jìn)行了說明，作為一種應(yīng)用該信道均衡方法進(jìn)行無線通信的完整的無線通信方式，在發(fā)射機(jī)端，是對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，再對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理操作，并對T變換處理操作后的信息數(shù)據(jù)增加循環(huán)前綴后通過天線發(fā)送出去，在接收機(jī)端，在對接收的數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴后，再進(jìn)入后續(xù)的頻域均衡處理操作，在根據(jù)上三角矩陣R進(jìn)行判決反饋均衡處理后，對判決反饋均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)判決，從而可以恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)，具體的這些實(shí)現(xiàn)方式可以與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，在此不予贅述。
其中，上述判決反饋均衡處理，具體可以是在消除其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響后，對所述當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化操作，使所述當(dāng)前檢測符號(hào)的取值限制在變換域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)。
上述LRA算法可以是采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
根據(jù)上述本實(shí)施例中的信道均衡方法，其所應(yīng)用的一種無線通信系統(tǒng)如圖10所示，參見圖10所示，本實(shí)施例二中的無線通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q，其中 在發(fā)射機(jī)端，包括有 調(diào)制模塊，用于對需要發(fā)送的原始信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制； T變換模塊，用于根據(jù)所述變換矩陣T對上述調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理操作； 循環(huán)前綴添加模塊，用于對上述T變換后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去； 在接收機(jī)端，包括有 循環(huán)前綴去除模塊，用于去除所接收到的信息數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴； 信道估計(jì)及頻域均衡模塊，用于對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作，并根據(jù)頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)確定所述等效信道矩陣； 接收濾波模塊，用于根據(jù)所述濾波矩陣Q對上述頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理； 判決反饋均衡模塊，用于根據(jù)所述上三角矩陣R對上述濾波處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作； 解調(diào)模塊，用于對判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)操作，恢復(fù)出所述原始信息數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實(shí)施例中的無線通信系統(tǒng)，其通過采用判決反饋均衡處理方式，并在接收機(jī)端進(jìn)行判決反饋均衡處理，由于未采用TH預(yù)編碼等容易產(chǎn)生高峰均比的處理方式，從而可以有效消除峰均比的增長，降低系統(tǒng)的峰均比，同時(shí)，盡管發(fā)射機(jī)需要知道部分的信道信息，即變換矩陣T，但由于變換矩陣T是一個(gè)每一項(xiàng)為整數(shù)點(diǎn)的矩陣，因此，接收機(jī)實(shí)際反饋給發(fā)射機(jī)的信息非常小，發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性較小，仍然能夠適用于高速移動(dòng)的通信環(huán)境，此外，基于LRA算法的分解是將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)空間來進(jìn)行判決，這一新轉(zhuǎn)換的空間對抗噪聲的能力相比原始空間信號(hào)大大增強(qiáng)，對抗噪聲的魯棒性更強(qiáng)，誤判的概率也大大降低，因此能顯著提高系統(tǒng)的誤碼性能。
其中，上述判決反饋均衡模塊具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示，其包括有量化器和反饋濾波器，其中量化器的輸入端與反饋濾波器的輸出端、接收濾波模塊的輸出端相連接，量化器的輸出端與解調(diào)模塊的輸入端、反饋濾波器的輸入端相連接。具體處理時(shí)，反饋濾波器首先將其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響消除，然后通過量化器對當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化，使其取值限制在原始域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)，以此類推，直至判決出最后的一路符號(hào)數(shù)據(jù)。
此外，上述LRA算法可以是采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
以下針對依據(jù)本實(shí)施例方案的一個(gè)具體通信流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。
在該具體通信流程中，所使用的基本信號(hào)模型與上述實(shí)施例一中的相同，在此不予多加贅述。
首先對

進(jìn)行LRA算法分解，具體可以采用經(jīng)典的LLL算法來實(shí)現(xiàn)，從而可以得到如下矩陣分解結(jié)果 其中

表示頻域均衡FDE后的等效信道矩陣，T為預(yù)變換矩陣，即變換矩陣T，其每一個(gè)元素均為整數(shù)值，Q即為上述濾波矩陣Q，R即為上述上三角矩陣R。
在發(fā)射機(jī)端，在對需要發(fā)送的原始信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、添加循環(huán)前綴得到調(diào)制信號(hào)s后，采用T矩陣對其進(jìn)行預(yù)變換，即進(jìn)行T變換處理操作，預(yù)變換后的信號(hào)可以表示為 從而，在接收機(jī)接收到信號(hào)，并進(jìn)行去除循環(huán)前綴、頻域均衡處理后，所得到的頻域均衡處理后的信息數(shù)據(jù)可以表示為 上式中Es表示單位調(diào)制符號(hào)的能量，

表示頻域均衡后的等效噪聲。
然后采用前饋濾波器QH對頻域均衡后的信號(hào)進(jìn)行接收濾波處理，從而得到 從而將頻域均衡后的等效信道

化作了一個(gè)因果系統(tǒng)，具體表現(xiàn)為R為上三角矩陣，由于是在發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換，隨后又對T變換后的等效信道

進(jìn)行了QR分解，因此，由上式可見，對于s可以直接在原始的星座圖中進(jìn)行判斷。
在經(jīng)過濾波處理后，即可采用基于LRA的算法進(jìn)行判決反饋均衡處理，進(jìn)行干擾消除，由于事先已經(jīng)在發(fā)射機(jī)進(jìn)行了T變換，因此可以采用傳統(tǒng)的干擾消除算法來直接進(jìn)行判決，其具體可如下式表示 for i＝Nc:-1:1 end 上述表達(dá)式可用文字描述為 步驟1利用R矩陣的第i行、以及之間已經(jīng)判決后的第i+1到Nc行的符號(hào)的線性加權(quán)值

該加權(quán)值就是之前的量化符號(hào)對當(dāng)前符號(hào)的干擾； 步驟2對第i個(gè)符號(hào)在變換域內(nèi)的干擾進(jìn)行消除，上述相減的過程即是消除的過程，即 步驟3對干擾消除后的第i個(gè)符號(hào)進(jìn)行星座圖點(diǎn)的判決 經(jīng)過上述處理過程之后，從而可以恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)為 其中，在上述說明中，由于是在發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換，因此，在進(jìn)行具體的通信過程之前，應(yīng)先進(jìn)行基于LRA算法的分解過程，為了使每次進(jìn)行基于LRA算法的分解更接近于每次接收信號(hào)時(shí)的實(shí)際情況，可以每次進(jìn)行通信過程之前都進(jìn)行一次基于LRA算法的分解過程?？紤]到無線通信環(huán)境在一段時(shí)期內(nèi)的變化不大，同時(shí)為了減少接收機(jī)的處理量，可以是在進(jìn)行具體的通信過程之前，通過對估計(jì)得到的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的分解，得到上三角矩陣R、變換矩陣T、濾波矩陣Q后，將該三個(gè)矩陣予以儲(chǔ)存，在后續(xù)的通信過程中可以直接以該儲(chǔ)存的矩陣R、T、Q進(jìn)行相關(guān)的處理。
在上述兩個(gè)本發(fā)明方案的實(shí)施例中，由于在進(jìn)行LRA算法分解時(shí)既可以是基于ZF準(zhǔn)則進(jìn)行，也可以是基于MMSE準(zhǔn)則進(jìn)行，針對這兩種不同的準(zhǔn)則而言，在進(jìn)行基于LRA的LLL算法時(shí)，其不同之處主要在于輸入?yún)?shù)的不同 在采用ZF準(zhǔn)則的情況下，輸入?yún)?shù)為H＝H； 在采用MMSE準(zhǔn)則的情況下，輸入?yún)?shù)為H＝[H，σI]T，其中σ2表示表示噪聲的方差。
其中，在采用ZF或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則時(shí)，還可以通過對算法的輸入?yún)?shù)δ的控制，來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和性能的權(quán)衡折中，使得更具有靈活性。
此時(shí)，參見圖7及圖10所示，本發(fā)明方案中的無線通信系統(tǒng)還可以包括有與LRA算法分解模塊相連接的參數(shù)控制器，可以通過該參數(shù)控制器來改變參數(shù)δ的具體值，實(shí)現(xiàn)對參數(shù)δ的改變和控制。
具體的LLL算法的處理過程與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，在此不予贅述。
以下通過仿真的方式將本發(fā)明方案與現(xiàn)有技術(shù)中的方案進(jìn)行對比，以進(jìn)一步說明本發(fā)明方案對現(xiàn)有技術(shù)的改善。
參見圖11所示，是本發(fā)明方案的LRA-DFE均衡方案(即采用基于LRA算法的判決反饋均衡方案)與基于TH預(yù)均衡方案的峰均比對比示意圖。頻域均衡均采用EGC均衡從圖11可見，LRA-DFE均衡的峰均比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于TH預(yù)編碼均衡方式，在調(diào)制方式為4QAM或者M(jìn)PSK的情況下，可以做到幾乎不存在峰均比的問題，而此時(shí)的TH預(yù)編碼均衡方式的峰均比甚至要超過調(diào)制方式為16QAM或者64QAM的DFE均衡，此外，LRA-DFE方案無需發(fā)送機(jī)知道信道信息(或者知道部分信道信息)，只需直接進(jìn)行信號(hào)發(fā)送，因此可以大大簡化發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)，非常適合于上行鏈路通信。
參見圖12所示。是本發(fā)明方案中的基于MMSE的LRA-DFE系統(tǒng)和QR-DFE系統(tǒng)的誤碼率對比示意圖。頻域均衡均采用EGC均衡由于在變換域空間中信號(hào)對抗噪聲的魯棒性更強(qiáng)，誤判的概率也將大大降低，因此，LRA-DFE系統(tǒng)性能相比QR-DFE系統(tǒng)有了較大改善，尤其是在高信噪比的情況下，其斜率相比MMSE-QR-DFE方式更加陡峭，而且，通過調(diào)整參數(shù)δ的取值，可以獲得不同程度的性能改善，δ的取值越大，性能越好，但是相應(yīng)的LLL算法的復(fù)雜度也會(huì)越高，因此，δ的選取為系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)提供了一個(gè)權(quán)衡復(fù)雜度和系統(tǒng)性能的自由度。
參見圖13所示，是本發(fā)明方案中發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的LRA-DFE系統(tǒng)的性能示意圖(在圖中用圖例“LRA-DFE-Prec”表示)。頻域均衡均采用EGC均衡由于預(yù)變換是在發(fā)射機(jī)針對原始信號(hào)進(jìn)行的，因此避免了在接收機(jī)做T變換時(shí)存在錯(cuò)誤變換的可能，因此，在發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的LRA-DFE系統(tǒng)將會(huì)具有更優(yōu)越的誤碼率性能，如圖13所示，當(dāng)δ取0.75時(shí)，在發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的LRA-DFE系統(tǒng)相比在接收機(jī)進(jìn)行T變換的LRA-DFE系統(tǒng)好了將近1dB的信噪比增益。在由發(fā)射機(jī)進(jìn)行T變換的情況下，盡管發(fā)射機(jī)需要知道部分的信道信息，即變換矩陣T，但是由于T是一個(gè)每一項(xiàng)為整數(shù)點(diǎn)的矩陣，因此接收機(jī)實(shí)際反饋給發(fā)射機(jī)的信息非常小，所以，在發(fā)射機(jī)進(jìn)行預(yù)變換的LRA-DFE系統(tǒng)仍然能適用于高速移動(dòng)的通信環(huán)境。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于LRA算法的信道均衡方法，其特征在于，包括步驟
對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q；
在接收機(jī)端，對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作；
根據(jù)所述濾波矩陣Q對所述頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理操作；
根據(jù)所述上三角矩陣R對所述濾波處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理；
根據(jù)所述變換矩陣T對所述判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LRA算法的信道均衡方法，其特征在于，所述判決反饋均衡處理具體包括
在消除其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響后，對所述當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化操作，使所述當(dāng)前檢測符號(hào)的取值限制在變換域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)。
3.一種基于LRA算法的信道均衡方法，其特征在于，包括步驟
對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q；
在發(fā)射機(jī)端，根據(jù)所述變換矩陣T對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理；
在接收機(jī)端
對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡處理操作；
根據(jù)所述濾波矩陣Q所述頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；
根據(jù)所述上三角矩陣R對所述濾波處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LRA算法的信道均衡方法，其特征在于，所述判決反饋均衡處理具體包括
在消除其他相關(guān)符號(hào)對當(dāng)前檢測符號(hào)的影響后，對所述當(dāng)前檢測符號(hào)進(jìn)行量化操作，使所述當(dāng)前檢測符號(hào)的取值限制在原始域內(nèi)的星座點(diǎn)集合內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的基于LRA算法的信道均衡方法，其特征在于，所述LRA算法采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
6.一種無線通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，其特征在于，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q；
所述發(fā)射機(jī)包括有對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制模塊，對所述調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴添加模塊，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去；
所述接收機(jī)包括有對接收的信息數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的信道估計(jì)及頻域均衡模塊，根據(jù)所述濾波矩陣Q對頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的接收濾波模塊，根據(jù)所述上三角矩陣R對濾波后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作的判決反饋均衡模塊，根據(jù)所述變換矩陣T對判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理的T變換模塊，對T變換處理后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)判決、恢復(fù)出所述原始數(shù)據(jù)的解調(diào)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述判決反饋均衡模塊包括量化器和反饋濾波器，所述量化器的輸入端與所述反饋濾波器的輸出端、所述接收濾波模塊的輸出端相連接，所述量化器的輸出端與所述T變換模塊的輸入端、所述反饋濾波器的輸入端相連接。
8.一種無線通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)與接收機(jī)，其特征在于，還包括LRA算法分解模塊，該LRA算法分解模塊用于對接收機(jī)進(jìn)行頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行基于LRA算法的矩陣分解，獲得變換矩陣T、上三角矩陣R、以及濾波矩陣Q；
所述發(fā)射機(jī)包括有對需要發(fā)送的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制模塊，根據(jù)所述變換矩陣T對調(diào)制后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行T變換處理的T變換模塊，對所述T變換處理后的信息數(shù)據(jù)添加循環(huán)前綴的循環(huán)前綴添加模塊，添加了循環(huán)前綴后的信息數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去；
所述接收機(jī)包括有對接收的信息數(shù)據(jù)去除循環(huán)前綴的循環(huán)前綴去除模塊，對去除了循環(huán)前綴的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡操作的信道估計(jì)及頻域均衡模塊，根據(jù)所述濾波矩陣Q對頻域均衡操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的接收濾波模塊，根據(jù)所述上三角矩陣R對濾波后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行判決反饋均衡處理操作的判決反饋均衡模塊，對判決反饋均衡處理操作后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)判決、恢復(fù)出所述原始數(shù)據(jù)的解調(diào)模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述判決反饋均衡模塊包括量化器和反饋濾波器，所述量化器的輸入端與所述反饋濾波器的輸出端、所述接收濾波模塊的輸出端相連接，所述量化器的輸出端與解調(diào)模塊的輸入端、所述反饋濾波器的輸入端相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項(xiàng)所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述LRA算法采用ZF準(zhǔn)則或者M(jìn)MSE準(zhǔn)則進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明的方案利用LRA算法對頻域均衡后的等效信道矩陣進(jìn)行分解，并根據(jù)分解結(jié)果對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理。由于采用的是判決反饋的均衡結(jié)構(gòu)，在有效降低系統(tǒng)峰均比的同時(shí)，還可以減少發(fā)射機(jī)對信道信息的依賴性在由接收機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)行T變換時(shí)，發(fā)射機(jī)無需知道信道信息，可以直接發(fā)送信息；在由發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)行T變換時(shí)，發(fā)射機(jī)只需知道部分信道信息，即上述變換矩陣T。此外，由于LRA算法將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到某個(gè)對抗噪聲能力增強(qiáng)的空間，使得在此空間內(nèi)的數(shù)據(jù)判決更加可靠，從而可以有效地降低誤判概率，提高系統(tǒng)性能。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101764769SQ20091019330
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者伍沛然, 張永強(qiáng) 申請人:廣州杰賽科技股份有限公司