專利名稱：多入多出解調(diào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域，涉及一種低復(fù)雜度的多入多出MIMO(MultiInput and Multi Output)解調(diào)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
多入多出是指在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，信號(hào)經(jīng)過(guò)合理組合，這種組合既有人為組合(如對(duì)各天線加權(quán))，也有自然組合(如空間信道的作用)， 使每個(gè)MIMO用戶的性能得到提高。圖1所示為兩發(fā)兩收的MIMO系統(tǒng)的一個(gè)示例。MIMO系統(tǒng)的一個(gè)主要特征就是把在傳統(tǒng)意義上認(rèn)為有害的信號(hào)多徑傳播轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣蛩?。它充分利用了通道隨時(shí)間隨機(jī)衰落以及多徑延遲擴(kuò)展來(lái)成倍地提高傳輸速度，同時(shí)并不需要增加系統(tǒng)的帶寬。目前，MIMO系統(tǒng)在接收機(jī)的檢測(cè)算法主要有迫零算法(ZF，Zero-Forcing), 最小均方誤差算法(MMSE，Minimum Mean Squared Error)，判決回饋?zhàn)g碼算法(DFD， Decision-Feedback Decoder),最大似然譯碼算法(MLD,Maximum Likelihood Decoding), 最大后驗(yàn)概率(MAP，Maximum aPosteriori estimation)算法，貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)處理算法(BLAST，BellLaboratory Layered Space-time)。在這些方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合算法復(fù)雜度和性能特點(diǎn)，還有迭代MMSE，迭代VBLAST，球型解碼(Spherical Decoding)等ΜΙΜΟ解調(diào)方法。ZF算法是復(fù)雜度最低的算法，但其未考慮信道噪聲影響，解調(diào)性能差，在真正的通信系統(tǒng)中，容錯(cuò)性能低。MLD、MAP以及BLAST算法都是性能較好的解ΜΙΜΟ方法，但是其算法復(fù)雜度與發(fā)送天線個(gè)數(shù)成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，不適用于處理性能復(fù)雜度受限的系統(tǒng)。迭代MMSE， 迭代VBLAST，球型解調(diào)方法較MLD、MAP和BLAST是損失性能獲取了復(fù)雜度的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是提供一種多入多出解調(diào)的方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中解 MIMO復(fù)雜度高的缺點(diǎn)，技術(shù)方案如下一種多入多出解調(diào)的方法，包括接收載波信號(hào)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄所述載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)所述接收載波信號(hào)的放大倍數(shù)；獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將所述各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)上，得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，包括當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)具有相同的天線數(shù)量，且通道矩陣H為滿秩時(shí)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用直接求偽逆法得到載波估計(jì)信號(hào)；或根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用QR 分解方式發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)。進(jìn)一步地，對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息，包括從統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)中選取幅度最大的信號(hào)的無(wú)效符號(hào)位個(gè)數(shù)a，將統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)統(tǒng)一放大2的a次方，然后按載波進(jìn)行循環(huán)，其中，a為自然數(shù)；根據(jù)載波調(diào)制方式輸出所述軟信息。進(jìn)一步地，將所述軟信息按照預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)輸出量化軟信息，包括確定量化區(qū)間；根據(jù)軟件信息采用的長(zhǎng)度確定量化步長(zhǎng)；判斷所述軟信息是否在所述量化區(qū)間內(nèi)，如果不是，則將軟信息限制在所述量化區(qū)間范圍，將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息；如果是，則將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息。一種多入多出解調(diào)的裝置，包括解多入多出單元，用于接收載波信號(hào)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄所述載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)所述載波信號(hào)的放大倍數(shù)；統(tǒng)一定標(biāo)單元，用于獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將所述各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)上，得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；解調(diào)單元，用于對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；量化單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。進(jìn)一步地，所述解多入多出單元根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，包括當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)具有相同的天線數(shù)量，且通道矩陣H為滿秩時(shí)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用直接求偽逆法得到載波估計(jì)信號(hào)；或根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用QR 分解方式發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述解調(diào)單元，具體用于從統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)中選取幅度最大的信號(hào)的無(wú)效符號(hào)位個(gè)數(shù)a，將統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)統(tǒng)一放大2的a次方，其中，a為自然數(shù)，然后按載波進(jìn)行循環(huán)；根據(jù)載波調(diào)制方式輸出所述軟信息。進(jìn)一步地，所述量化單元，具體用于確定量化區(qū)間；根據(jù)軟件信息采用的長(zhǎng)度確定量化步長(zhǎng)；判斷所述軟信息是否在所述量化區(qū)間內(nèi)，如果不是，則將軟信息限制在所述量化區(qū)間范圍，將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息；如果是，則將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)分別求出發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，記錄載波估計(jì)信號(hào)的各載波估計(jì)值的不同放大倍數(shù)，以最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)，然后解調(diào)過(guò)程中對(duì)輸出的軟信息進(jìn)行量化，最終輸出量化軟信息，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的解MIMO復(fù)雜度高的缺點(diǎn)，節(jié)省了算法時(shí)間和內(nèi)存資源，提高了系統(tǒng)的性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的兩發(fā)兩收的MIMO系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的多入多出解調(diào)的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的多入多出解調(diào)的方法的詳細(xì)流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的解MIMO單元獲取載波估計(jì)值的流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的解調(diào)單元進(jìn)行解調(diào)的流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的量化單元進(jìn)行解調(diào)的流程圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種入多出解調(diào)的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想是通過(guò)求出發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，記錄載波估計(jì)信號(hào)的各載波估計(jì)值的不同放大倍數(shù)，以最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)，然后解調(diào)過(guò)程中對(duì)輸出的軟信息進(jìn)行量化，最終輸出量化軟信息，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的解MIMO復(fù)雜度高的缺點(diǎn)，節(jié)省了算法時(shí)間和內(nèi)存資源，提高了系統(tǒng)的性能。下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多入多出解調(diào)的方法，如圖2所示，包括步驟21，接收載波信號(hào)，根據(jù)該接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)該接收載波信號(hào)的放大倍數(shù)；步驟22，獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將該各載波估計(jì)值統(tǒng)一縮小到該標(biāo)準(zhǔn)上，得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；步驟23，對(duì)該統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；步驟M，根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。進(jìn)一步地，該根據(jù)該接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信
號(hào)，匪SE算法檢測(cè)表達(dá)式為孖+ —/廣丑 ,其中，σ2為噪聲功率，可由噪聲η得到，
I為單位矩陣，通道矩陣H由發(fā)射機(jī)采用的編碼矩陣A和信道估計(jì)矩陣!1_恤？相乘得到，包括當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)具有相同的天線數(shù)量，且通道矩陣H為滿秩時(shí)，可以采用直接求偽逆法得到載波估計(jì)信號(hào)計(jì)算G = HhH+σ2Ι;對(duì)矩陣G求逆得到G'，設(shè)矩陣1/| G = b*2expn，記錄b和expn的值，其中，expn 為負(fù)的整數(shù)，它與除法的精度有關(guān)，該值的絕對(duì)值越大，精度高。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)確定為 16位時(shí)，expn = _16，1/|G = b*2_16，此時(shí)得到乘系數(shù)b的值；當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)確定為32位時(shí)， expn = -32,1/| G = M2_32，此時(shí)也會(huì)得到乘系數(shù)b的值；但expn = -32與其獲得的b所表示的1/|G|精度會(huì)高于expn = -16。計(jì)算E = G' *Hh，截位得到E'；計(jì)算F = E' *b，截位得到F'；計(jì)算sA = F，~，截位得到發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，其中，r為接收載波信號(hào)。CN 102201895 A
說(shuō)明書(shū)
4/8頁(yè)進(jìn)一步地，該根據(jù)該接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)fi 號(hào)，包括采用QR分解方式對(duì)通道矩陣H進(jìn)行如下分解 構(gòu)造矩陣
權(quán)利要求
1.一種多入多出解調(diào)的方法，其特征在于，包括接收載波信號(hào)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄所述載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)所述接收載波信號(hào)的放大倍數(shù)；獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將所述各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)上， 得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，包括當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)具有相同的天線數(shù)量，且通道矩陣H為滿秩時(shí)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用直接求偽逆法得到載波估計(jì)信號(hào)；或根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用QR分解方式發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息，包括從統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)中選取幅度最大的信號(hào)的無(wú)效符號(hào)位個(gè)數(shù)a，將統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)統(tǒng)一放大2的a次方，然后按載波進(jìn)行循環(huán)，其中，a為自然數(shù)；根據(jù)載波調(diào)制方式輸出所述軟信息。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述軟信息按照預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)輸出量化軟信息，包括確定量化區(qū)間；根據(jù)軟件信息采用的長(zhǎng)度確定量化步長(zhǎng)；判斷所述軟信息是否在所述量化區(qū)間內(nèi)，如果不是，則將軟信息限制在所述量化區(qū)間范圍，將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息；如果是，則將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息。
5.一種多入多出解調(diào)的裝置，其特征在于，包括解多入多出單元，用于接收載波信號(hào)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄所述載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)所述載波信號(hào)的放大倍數(shù)；統(tǒng)一定標(biāo)單元，用于獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將所述各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)上，得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；解調(diào)單元，用于對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；量化單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述解多入多出單元根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，包括當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)具有相同的天線數(shù)量，且通道矩陣H為滿秩時(shí)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用直接求偽逆法得到載波估計(jì)信號(hào)；或根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，采用QR分解方式發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述解調(diào)單元，具體用于從統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)中選取幅度最大的信號(hào)的無(wú)效符號(hào)位個(gè)數(shù)a，將統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)統(tǒng)一放大2的a次方，其中，a為自然數(shù)，然后按載波進(jìn)行循環(huán)；根據(jù)載波調(diào)制方式輸出所述軟信息。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述量化單元，具體用于確定量化區(qū)間；根據(jù)軟件信息采用的長(zhǎng)度確定量化步長(zhǎng)；判斷所述軟信息是否在所述量化區(qū)間內(nèi)，如果不是， 則將軟信息限制在所述量化區(qū)間范圍，將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息；如果是，則將所述軟信息除以所述量化步長(zhǎng)，得到輸出的所述量化軟信息。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多入多出解調(diào)的方法和裝置，屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域。該方法包括接收載波信號(hào)，根據(jù)所述接收載波信號(hào)以及通道矩陣獲取發(fā)射載波信號(hào)的載波估計(jì)信號(hào)，并記錄所述載波估計(jì)信號(hào)中各載波估計(jì)值相對(duì)所述接收載波信號(hào)的放大倍數(shù)；獲取最小放大倍數(shù)，以該最小放大倍數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將所述各載波估計(jì)值統(tǒng)一到該標(biāo)準(zhǔn)上，得到統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)；對(duì)所述統(tǒng)一定標(biāo)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出軟信息；根據(jù)預(yù)設(shè)的量化步長(zhǎng)對(duì)軟信息進(jìn)行量化，輸出量化軟信息。該裝置包括解多入多出單元、統(tǒng)一定標(biāo)單元、解調(diào)單元和量化單元。本發(fā)明的技術(shù)方案可以節(jié)省了算法時(shí)間和內(nèi)存資源，提高了系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102201895SQ20101013963
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者劉瑞紅 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司