專利名稱：帶不明確性的連續(xù)局部化中合并比特概率信息的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及帶不明確性(indecision)的連續(xù)局部化(serial localization)，并且更具體地說，涉及使用解碼器生成的比特可靠性信息來增強帶不明確性的連續(xù)局部化的性能。
背景技術：
帶不明確性的連續(xù)局部化(SLI)已經用于在維護充分的性能的同時降低解調復雜性。例如，在2009年8月 27 日提交的名稱為“DEMODULATION USING SERIAL LOCALIZATION WITH INDECISION”的共同轉讓的美國專利申請(序列號12/549132)中，通過LD(最大似然檢測器)實現(xiàn)了 SLI，該申請通過引用以其整體結合于本文中。在2009年8月27日提交的名稱為“EQUALIZATION USING SERIAL LOCALIZATION WITH INDECISION”的共同轉讓的美國專利申請(序列號12/549143)中，還通過MLSE(最大似然序列估計器)實現(xiàn)了 SLI，該申請通過引用以其整體結合于本文中。在2009年8月27日提交的名稱為“JOINT DEMODULATION AND INTERFERENCE SUPPRESSION USING SERIAL LOCALIZATION” 的共同轉讓的美國專利申請(序列號12/549157)中，SLI實現(xiàn)為MSA(多級仲裁)解調器的一部分，該申請通過引用以其整體結合于本文中。SLI具有由通過基于質心(centroid)的值的重疊子集表示調制星座而產生的不明確性特征。該不明確性特征對于多級結構是有益的，因為不明確性降低了更早級中不可逆的錯誤判定。特定的SLI塊通過其相應質心或其它基于質心的值來表示星座符號子集， 并且將基于質心的值作為解調星座來處理。通過檢測特定的基于質心的值，SLI塊有效地使對最終符號判定的搜索局部化，因為下一級聚焦于與檢測到的基于質心的值相關聯(lián)的符號子集上。SLI在有效星座極大的情況下變得更有益。諸如16、32和64QAM(正交調幅)等更大的信號星座已在EDGE (GSM演進增強型數(shù)據率)、HSPA (高速分組接入)、LTE (長期演進)及iMAX (微波接入全球互操作性)中采用。在HSPA中，多碼傳送形成甚至更大的有效星座。MMO(多輸入多輸出)方案已經在HSPA、LTE和iMAX中被采用，形成了大的有效星座。解調復雜性在這些技術組合出現(xiàn)時進一步加劇。另一問題是ISI (符號間干擾)，這使得解調復雜性隨有效星座的大小的冪增大。

發(fā)明內容
一種接收器包括用于處理接收信號的SLI類型多級解調器和解碼器。通過使用基于質心的值作為星座點，多級SLI解調器采用帶不明確性的連續(xù)局部化作為信號解調過程的一部分。作為符號解碼過程的一部分由解碼器生成的概率信息被反饋以供多級SLI解調器使用，以便能夠改進多級解調器生成的最終符號判定的準確度。根據一實施例，多級解調器具有一個或多個非最終級，這些級可操作以使用基于質心的值作為星座點而不是與接收信號相關聯(lián)的調制符號，使對于接收信號的最終符號判 定的搜索局部化。多級解調器的最終級可操作以使用調制符號的子集作為星座點來確定最 終符號判定。解碼器可操作以解碼最終符號判定，包括生成與調制符號有關的概率信息。多 級解調器可操作以基于與調制符號有關的概率信息來修正最終符號判定。當然，本發(fā)明并不限于上述特征和優(yōu)點。本領域的技術人員在閱讀以下詳細描述 并查看附圖后將認識到另外的特征和優(yōu)點。


圖1示出包括多級SLI解調器、解碼器和星座處理模塊的接收器的一實施例的框 圖。圖2示出圖1的接收器中包括的多級SLI解調器和解碼器的框圖。圖3示出由多級SLI解調器使用的重疊星座子集的一實施例的圖形。圖4示出由多級SLI解調器使用的重疊ASK星座子集的一實施例的圖形。圖5示出SLI解調器的第i個非最終MLD級的一實施例的框圖。圖6示出SLI解調器的第i個非最終MSA級的一實施例的框圖。圖7示出SLI解調器的第i個非最終MLSE級的一實施例的框圖。
具體實施例方式圖1示出通過信道120與無線接收器110通信的無線傳送器100的一實施例。該 接收器包括基帶處理器130和星座處理模塊140、多級SLI解調器150和在基帶處理器130 中包括或與其關聯(lián)的解碼器160。星座處理模塊140將與接收信號相關聯(lián)的星座符號分組 成多個子集，例如，ASK解調符號、QAM解調符號等的子集。至少兩個相鄰子集具有一個或多 個共同調制符號以確保這些相鄰子集重疊。在一些實施例中，所有相鄰子集具有一個或多 個共同調制符號以確保所有相鄰子集重疊。在每種情況下，星座處理模塊140還為調制符 號的每個子集確定基于質心的值，并將基于質心的值分組成一個或多個子集。每個集合中 包括的值是基于質心的，因此，它們可以是實際質心、質心的近似值，例如整數(shù)值或量化到 某個有限精度的值、到質心的最近調制符號等。更普遍的是，調制符號的每個子集被指派有 基于質心的代表，在本文中從廣義上稱為基于質心的值。多級SLI解調器150具有用于執(zhí)行信號解調的N個級。SLI解調器150的每個非 最終級152使用作為星座點由該級所選擇的或輸入到該級的基于質心的值的集合，使對接 收信號r的最終符號判定§的搜索局部化。SLI解調器150的最終級154使用與接收信號r 相關聯(lián)的實際調制符號子集確定最終符號判定<這樣，除最后級154外，SLI解調器150的 每個級152使用基于質心的值的集合作為星座點，進一步使對解的搜索局部化，從而降低 解調器的整體復雜性。SLI解調器150的最后級154基于實際調制符號子集輸出最終解。 星座處理模塊140確保調制符號的至少兩個相鄰子集重疊以降低解調錯誤的可能性，特別 是在更早的解調級152中。多級SLI解調器150能夠實現(xiàn)任何類型的符號檢測算法，并且能夠適用于單碼或 多碼傳送及單天線或多天線方案。例如，LxL MM0系統(tǒng)能夠描述為由下式給出r = Hs+v (1)
其中，r、s和V是Lxl向量,r表示接收信號，s表示傳送的符號，v表示噪聲，以及 H是LxL信道矩陣。每個流具有大小為q個調制符號的符號符號星座Q。噪聲V默認是白高斯。常規(guī)MLD將比較ば中的所有f個符號(向量)候選S1和接收信號r，以便確定在平方的歐幾里德距離意義上的最近一個候選，如下式給出的Hi(S1) = Cr-Hs1)H Cr-Hs1) / O 2 (2)這通過噪聲協(xié)方差O2來歸ー化。常規(guī)MID輸出最佳符號，表示為會。在此情形中， 常規(guī)MLD在L個同時符號上與聯(lián)合檢測器(JD) —致。對于多級SLI解調器150，到SLI解調器150的第i個非最終級152的輸入是來自緊接的前ー級的修改的接收信號IjH]。SLI解調器150的第i個非最終級152輸出符號
并且生成再調制的信號f制=Hg制該信號從r[i_1]被減去以產生修改的接收信號r[i]。
修改的接收信號r[i]被饋送到解調器150的下一級進行處理。SLI解調器150的第i個非最終級中包括的檢測器(圖I中未示出)能夠在大小為q' [i]個基于質心的值的星座Q' m 上實現(xiàn)MLD，MLD能夠同時處理所有L個符號。對于級i く N，真實星座Q的q' [i]個子集
由星座處理模塊140生成，表示為符號子集確定Q' [i]的個元素。具體而言，イ”是 づ〃的基于質心的值?；谫|心的值能夠是直接的平均值，如下式給出的撲わ#f3)
J rj通常，Q' [i]的元素可不屬于Q。到多級SLI解調器150的第一級152的輸入是原始接收信號rM = r。對于最后級154，星座Q' [N]是與接收信號r相關聯(lián)的Q個調制符號的子集。此外，在SLI解調器150 的最后級154不執(zhí)行再調制。在一個實施例中，最后級154實現(xiàn)r[N_1]中從信號保留的內容上的MLD。加法器156通過將來自所有級152、154的中間判定相加，提供整體最終符號向量判定S，如下式給出的s J1U ド丨(4)SLI解調器150的每個非最終級152比較(q' [i]廣個候選。因此，SLI的復雜性優(yōu)點是它將MLD搜索細分成一系列的更小MLD搜索。除了MhSLI解調器150產生比特判定及其對應的軟值。符號向量會由L個調制符號判定り組成。假設なド"ろガ表示用于映射到符號り 中的調制解調器比特的判定。此外，
假設///y2表示用于ち’A的對應軟值。調制解調器比特軟值能夠是在對數(shù)似然比(LLR)形式或其近似。術語LLR和調制解調器比特概率在本文中可交換使用。出自SLI解調器150的調制解調器比特> ..的對應概率表示為調制解調器比特的LLR因而由下式給/^T-kI...:こド:.........f ド一一工亡嚴...........s. I⑶
也就是說，正バ-ff指示O。調制解調器比特概率也能夠如由下式給出的來表示 ^ ()1 (6)
P卜ず0卜;(6)因此，基帶處理器130能夠按照需要在概率與LLR域之間輕松地來回轉變。在2009 年 10 月 23 日提交的名稱為“Method tor Post Detection Improvement in MIM0”的共同轉讓的美國專利申請(序列號12/604570)中描述用于從SLI解調器150中生成調制解調器比特軟值的ー種方法，該申請通過引用以其整體結合于本文中。下面描述的是接收器110 的第一迭代，其中，SLI解調器150將調制解調器比特軟值發(fā)送到解碼器160，并且解碼器 160將其自己的調制解調器比特軟值反饋到SLI解調器150。多迭代模式中接收器110的操作在本文中后面描述。由多級SLI解調器150生成的調制解調器比特軟值被提供到解碼器160。解
碼器160又生成用于信息比特的概率信息。解碼器160也生成用于對應調制解調器比特的概率信息。調制信息比特對應于在傳送器100編碼后的信息比持。如果在傳送器編碼器與調制器之間存在交織器，則在調制解調器比特通過交織器時只記錄它們。調制解調器比特在其它方面無更改。解碼器160產生有關信息比特的軟值和有關調制解調器比特的軟值，
表示為〃例如，解碼器160可以是MAP (最大后驗)解碼器，其生成對于信息比特和對應 。
調制解調器比特的軟值。值パな通過減去//而被去除偏置。出自解碼器160的改善的調制解調器比特值免11卜1^7…バfP合出。出自解碼器160的對應于ス^f的調制解調器比特的概率ちゾ 表示為并且由下式給出
/ / 、MaI^)pdeL j V , h ^ 0 ご-7 V-T(7)
いスメ I w々)給定解碼器160產生的概率為/^な),タ，V)對應符號 的概率由下式給出/ (5j)" Pdec (>f/a)' **(^y,Ar)(8)星座處理模塊130基于解碼器160生成的概率信息所生成的符號概率被結合到多級SLI解調器150中以便改進接收器性能。更詳細地說，調制解調器比特概率或相當而言的LLR如上所述由解碼器160產生， 并且由星座處理模塊140用于為星座Q中包括的所有調制符號計算符號概率/如等式 (J)所給出的。星座處理模塊140聚焦于SLI解調器150的第i個非最終級152上，使用 /■4 》從調制符號子集づ/]計算新的基于質心的值。第i個非最終級152能夠使用新的基于質心的值而不是原始值，使對于最終符號判定S的捜索再次局部化。在一個實施例中，從調
制符號子集來計算新的質心，如下式給出的，
權利要求
1.一種處理接收信號的方法，包括使用多級解調器來解調所述接收信號，所述多級解調器的每個非最終級使用基于質心的值作為星座點而不是與所述接收信號相關聯(lián)的調制符號，使對最終符號判定的搜索局部化，所述多級解調器的最終級使用所述調制符號的子集作為星座點來確定所述最終符號判由解碼器解碼所述最終符號判定，包括生成與所述調制符號有關的概率信息；以及基于與所述調制符號有關的所述概率信息，修正所述最終符號判定。
2.如權利要求I所述的方法，包括基于與所述調制符號有關的所述概率信息，再次計算所述基于質心的值；以及由所述多級解調器的每個非最終級基于再次計算的基于質心的值，使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
3.如權利要求2所述的方法，包括將所述調制符號分組成多個子集，所述子集中的相鄰子集具有一個或多個共同調制符號，使得至少兩個相鄰子集重疊；為調制符號的每個子集確定用于在使對于所述最終符號判定的搜索局部化中使用的基于質心的值；基于所述解碼器為調制符號的對應子集中包括的每個調制符號所生成的概率信息，為調制符號的每個子集計算新的基于質心的值；以及基于所述新的基于質心的值，使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
4.如權利要求3所述的方法，包括基于由所述解碼器為與調制符號的對應子集中包括的每個調制符號相關聯(lián)的多個調制解調器比特所生成的概率信息，為調制符號的每個子集計算新的基于質心的值。
5.如權利要求I所述的方法，包括基于與所述調制符號有關的所述概率信息，確定對于所述基于質心的值的新概率信息；以及由所述多級解調器的每個非最終級基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息，使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
6.如權利要求5所述的方法，包括將所述多級解調器基于對于所述基于質心的值的新概率信息所計算的分支度量加權。
7.如權利要求6所述的方法，包括將所述調制符號分組成多個子集，所述子集中的相鄰子集具有一個或多個共同調制符號，使得至少兩個相鄰子集重疊；為調制符號的每個子集確定用于在使對于所述最終符號判定的搜索局部化中使用的基于質心的值；基于所述解碼器為與調制符號的對應子集中包括的每個調制符號相關聯(lián)的多個調制解調器比特所生成的概率信息，計算每個基于質心的值的概率；基于所述基于質心的值的概率之積，生成對于所有基于質心的值的復合概率；以及基于所述復合概率將所述分支度量加權。
8.如權利要求I所述的方法，包括基于與所述調制符號有關的所述概率信息，確定對于所述基于質心的值的新概率信基于與所述調制符號有關的所述概率信息，再次計算所述基于質心的值；以及由所述多級解調器的每個非最終級基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息和再次計算的基于質心的值，使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
9.如權利要求8所述的方法，包括將所述多級解調器基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息和再次計算的基于質心的值而計算的分支度量加權。
10.如權利要求I所述的方法，其中所述接收信號使用多天線和/或多碼傳送方案來傳送，所述多級解調器包括多級聯(lián)合解調器，所述多級聯(lián)合解調器的每個非最終級抑制由于使用所述基于質心的值作為星座點來解調所述接收信號而產生的殘余干擾，所述多級聯(lián)合解調器的最終級使用所述調制符號的子集作為星座點來確定所述最終符號判定，并且所述多級聯(lián)合解調器的每個非最終級基于與所述調制符號有關的所述概率信息，使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
11.如權利要求I所述的方法，其中所述多級解調器的每個非最終級包括基于與所述調制符號有關的所述概率信息而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化的最大似然檢測器。
12.如權利要求I所述的方法，其中所述多級解調器的每個非最終級包括抑制符號間干擾和將基于與所述調制符號有關的所述概率信息所計算的分支度量加權以確定所述最終符號判定的均衡器。
13.—種接收器,包括多級解調器，具有一個或多個非最終級和最終級，所述一個或多個非最終級可操作以使用基于質心的值作為星座點而不是與接收信號相關聯(lián)的調制符號，使對于所述接收信號的最終符號判定的搜索局部化，并且所述最終級可操作以使用所述調制符號的子集作為星座點來確定所述最終符號判定；解碼器，可操作以解碼所述最終符號判定，包括生成與所述調制符號有關的概率信息；以及其中所述多級解調器還可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息來修正所述最終符號判定。
14.如權利要求13所述的接收器，包括星座處理模塊，所述星座處理模塊可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息來再次計算所述基于質心的值，以及其中所述多級解調器的每個非最終級可操作以基于再次計算的基于質心的值而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
15.如權利要求14所述的接收器，其中所述星座處理模塊可操作以將所述調制符號分組成多個子集，所述子集中的相鄰子集具有一個或多個共同調制符號使得至少兩個相鄰子集重疊，為調制符號的每個子集確定基于質心的值，以及基于對于調制符號的對應子集中包括的每個調制符號的概率信息，為調制符號的每個子集計算新的基于質心的值，以及其中所述多級解調器的每個非最終級可操作以基于新的基于質心的值而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
16.如權利要求15所述的接收器，其中所述解碼器可操作以為與調制符號的相應子集中包括的每個調制符號相關聯(lián)的多個調制解調器比特生成概率信息，并且所述星座處理模塊可操作以基于與調制符號的對應子集中包括的每個調制符號相關聯(lián)的所述多個調制解調器比特的概率信息，為調制符號的每個子集計算新的基于質心的值。
17.如權利要求13所述的接收器，包括星座處理模塊，所述星座處理模塊可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息來確定對于所述基于質心的值的新概率信息，以及其中所述多級解調器的每個非最終級可操作以基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
18.如權利要求17所述的接收器，其中所述多級解調器的每個非最終級包括均衡器， 所述均衡器可操作以抑制符號間干擾和將分支度量加權，所述分支度量用于基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息而使對于所述最終符號判定的搜索局部化。
19.如權利要求18所述的接收器，包括星座處理模塊，所述星座處理模塊可操作以將所述調制符號分組成多個子集，所述子集中的相鄰子集具有一個或多個共同調制符號使得至少兩個相鄰子集重疊，為調制符號的每個子集確定基于質心的值，基于所述解碼器為與調制符號的對應子集中包括的每個調制符號相關聯(lián)的多個調制解調器比特所生成的概率信息，計算每個基于質心的值的概率，以及基于所述基于質心的值的概率之積來生成對于所有基于質心的值的復合概率；以及其中每個均衡器可操作以基于所述復合概率將所述分支度量加權。
20.如權利要求13所述的接收器，包括星座處理模塊，所述星座處理模塊可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息來確定對于所述基于質心的值的新概率信息，以及基于與所述調制符號有關的所述概率信息來再次計算所述基于質心的值，以及其中所述多級解調器的每個非最終級可操作以基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息和再次計算的基于質心的值而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
21.如權利要求20所述的接收器，其中所述多級解調器的每個非最終級包括均衡器， 所述均衡器可操作以抑制符號間干擾和將分支度量加權，所述分支度量用于基于對于所述基于質心的值的所述新概率信息和再次計算的基于質心的值而使對于所述最終符號判定的搜索局部化。
22.如權利要求13所述的接收器，其中所述接收信號使用多天線和/或多碼傳送方案來傳送，所述多級解調器包括多級聯(lián)合解調器，所述多級聯(lián)合解調器的每個非最終級可操作以使用所述基于質心的值作為星座點使對于所述最終符號判定的搜索局部化，并且抑制由于使用所述基于質心的值作為星座點而產生的殘余干擾，所述多級聯(lián)合解調器的最終級可操作以使用所述調制符號的子集作為星座點來確定所述最終符號判定，并且所述多級聯(lián)合解調器的每個非最終級還可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化。
23.如權利要求13所述的接收器，其中所述多級解調器的每個非最終級包括可操作以基于與所述調制符號有關的所述概率信息而使對于所述最終符號判定的搜索再次局部化的最大似然檢測器。
全文摘要
作為符號解碼過程的一部分由解碼器生成的概率信息被反饋以供采用帶不明確性的連續(xù)局部化的多級解調器使用，以便改進多級解調器生成的最終符號判定的準確度。多級解調器具有一個或多個非最終級，這些級可操作以使用基于質心的值作為星座點而不是與接收信號相關聯(lián)的調制符號，使對于接收信號的最終符號判定的搜索局部化。多級解調器的最終級可操作以使用調制符號的子集作為星座點來確定最終符號判定。解碼器可操作以解碼最終符號判定，包括生成與調制符號有關的概率信息。多級解調器可操作以基于與調制符號有關的概率信息來修正最終符號判定。
文檔編號H04L27/38GK102612824SQ201080050519
公開日2012年7月25日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者A·S·克伊拉拉 申請人:瑞典愛立信有限公司