用于MIMO信道的稀疏碼以及用于稀疏碼的檢測(cè)器備選相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用根據(jù)35.U.S.C.§119(e)，本申請(qǐng)要求題為“SparseCodesforMIMOChannelandDetectorAlternativesforSparseCode”的于2010年10月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/390,815的優(yōu)先權(quán)。美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/390,815包括示例性系統(tǒng)和方法，并且通過(guò)其完整引用而合并到此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)以及用于操作所述通信系統(tǒng)的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例提供用于對(duì)使用多輸入多輸出(MIMO)通信設(shè)備所發(fā)送的信息進(jìn)行編碼和解碼的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：
正交空時(shí)分組碼(OSTBC)傳統(tǒng)上已經(jīng)用于在MIMO通信信道中實(shí)現(xiàn)完全分集增益。用于OSTBC的最大似然解碼需要接收信號(hào)的線性處理。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，Alamouti碼是一種用于具有兩個(gè)發(fā)送天線的信道的有效OSTBC。Alamouti碼可以使用以下在矩陣1中所示的碼結(jié)構(gòu)在兩個(gè)符號(hào)持續(xù)時(shí)間中從兩個(gè)天線發(fā)送兩個(gè)獨(dú)立符號(hào)。矩陣1在以上符號(hào)結(jié)構(gòu)中，符號(hào)a1和a2在第一符號(hào)時(shí)間期間分別從天線Tx1和Tx2發(fā)送，符號(hào)和在第二符號(hào)時(shí)間期間分別從發(fā)送天線Tx1和Tx2發(fā)送。Alamouti碼的信息速率當(dāng)符號(hào)a1和a2屬于星座集合A時(shí)是每傳輸log2|A|比特，并且|A|是集合A中的元素的數(shù)量。僅在處理在兩個(gè)符號(hào)時(shí)間上接收到的信號(hào)之后才進(jìn)行檢測(cè)判斷，產(chǎn)生兩個(gè)符號(hào)時(shí)間解碼延遲。對(duì)于大數(shù)量的發(fā)送天線，OSTBC碼結(jié)構(gòu)是復(fù)數(shù)的，并且不能夠?qū)崿F(xiàn)完全信息速率。用于四個(gè)發(fā)送天線的一種公知的OSTBC(在此被稱為OSTBC-4)具有以下矩陣2中所示的碼結(jié)構(gòu)。矩陣2在以上碼中，需要四個(gè)符號(hào)周期來(lái)發(fā)送三個(gè)符號(hào)，因此需要每次傳輸比特的信息速率。矩陣2所示的碼的另一缺點(diǎn)在于，信道對(duì)于四個(gè)符號(hào)塊應(yīng)保持恒定，因此碼可能在高多普勒信道中具有受限的應(yīng)用性。此外，對(duì)于矩陣2所示的碼結(jié)構(gòu)的解碼延遲也是四個(gè)符號(hào)周期。當(dāng)前用于實(shí)現(xiàn)矩陣1和矩陣2中的上述編碼的編碼器和解碼器是相對(duì)處理器密集的，并且導(dǎo)致明顯解碼延遲。因此，將期待實(shí)現(xiàn)在使得處理器資源的使用最小化并且還使得解碼延遲最小化的同時(shí)提供高精確度的碼結(jié)構(gòu)。在此公開(kāi)了用于對(duì)使用多輸入多輸出(MIMO)通信設(shè)備所發(fā)送的信息進(jìn)行編碼和解碼的改進(jìn)系統(tǒng)和方法，以滿足前述需求。附圖說(shuō)明當(dāng)結(jié)合以下附圖考慮以下詳細(xì)描述時(shí)，可以理解本發(fā)明及其大量目的、特征和所獲得的優(yōu)點(diǎn)，其中：圖1描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)；圖2示出包括客戶端節(jié)點(diǎn)實(shí)施例的啟用無(wú)線的通信環(huán)境；圖3是包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的示例性客戶端節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化框圖；圖4是DSP可以實(shí)現(xiàn)的軟件環(huán)境的簡(jiǎn)化框圖；圖5是被配置用于MIMO信道中的稀疏碼傳輸?shù)慕尤牍?jié)點(diǎn)和客戶端節(jié)點(diǎn)的框圖說(shuō)明；圖6是具有每赫茲三比特的譜效率的碼的字錯(cuò)誤率(WER)性能的圖線說(shuō)明；圖7是用于包括六比特/s/Hz的1-稀疏碼和4.5比特/s/Hz的OSTBC-4的字錯(cuò)誤率性能的圖線說(shuō)明；圖8是用于具有不同譜效率的1-稀疏碼的字錯(cuò)誤率性能的圖線說(shuō)明；以及圖9是在具有0.1dB步長(zhǎng)中每點(diǎn)20,000個(gè)字的基本情況下用于多個(gè)檢測(cè)器的字錯(cuò)誤率針對(duì)信噪比的圖線說(shuō)明。具體實(shí)施方式現(xiàn)將詳細(xì)參照附圖描述本發(fā)明各個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例。雖然在以下描述中闡述各種細(xì)節(jié)，但應(yīng)理解，可以在沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明，并且可以對(duì)在此所描述的本發(fā)明進(jìn)行大量實(shí)現(xiàn)特定判斷，以實(shí)現(xiàn)將對(duì)于實(shí)現(xiàn)方式而彼此改變的發(fā)明人的具體目標(biāo)(例如與處理技術(shù)的一致性或設(shè)計(jì)有關(guān)的約束)。雖然這些開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜并且耗時(shí)的，但這將絕不是具有本發(fā)明的利益的本領(lǐng)域技術(shù)人員從事的常規(guī)工作。以框圖或流程圖形式而不是詳細(xì)地示出所選方面，以免限制或模糊本發(fā)明。此外，關(guān)于對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)的算法或運(yùn)算來(lái)呈現(xiàn)在此所提供的詳細(xì)描述的某些部分。這些描述和表述由本領(lǐng)域技術(shù)人員用于描述他們的工作的實(shí)質(zhì)并且將其傳達(dá)給其它本領(lǐng)域技術(shù)人員。如在此使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“組件”、“系統(tǒng)”等意圖指代與計(jì)算機(jī)有關(guān)的實(shí)體、硬件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對(duì)象、可執(zhí)行、執(zhí)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)，但不限于此。通過(guò)說(shuō)明的方式，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用或計(jì)算機(jī)自身都可以是組件。一個(gè)或多個(gè)組件可以駐留在執(zhí)行的進(jìn)程或線程內(nèi)，組件可以位于計(jì)算機(jī)上或分布在兩臺(tái)或更多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間。同樣如在此使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“節(jié)點(diǎn)”廣義地指代通信環(huán)境(例如網(wǎng)絡(luò))的連接點(diǎn)(例如再度分配點(diǎn)或通信端點(diǎn))。相應(yīng)地，這些節(jié)點(diǎn)指代能夠在通信信道上發(fā)送、接收或轉(zhuǎn)發(fā)信息的有源電子設(shè)備。這些節(jié)點(diǎn)的示例包括數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備(DCE)(例如調(diào)制解調(diào)器、集線器、橋或交換機(jī))和數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)(例如手機(jī)、打印機(jī)或主機(jī)計(jì)算機(jī)(例如路由器、工作站或服務(wù)器))。局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)節(jié)點(diǎn)的示例包括計(jì)算機(jī)、分組交換機(jī)、纜線調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)訂戶線路(DSL)調(diào)制解調(diào)器和無(wú)線LAN(WLAN)接入點(diǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的示例包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址所識(shí)別的主機(jī)計(jì)算機(jī)、橋和WLAN接入點(diǎn)。同樣，蜂窩通信中的節(jié)點(diǎn)的示例包括基站、中繼器、基站控制器、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器、歸屬位置寄存器、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)、服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(PDN-GW)。節(jié)點(diǎn)的其它示例包括客戶端節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器節(jié)點(diǎn)、對(duì)等節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)。如在此使用的那樣，客戶端節(jié)點(diǎn)可以指代無(wú)線設(shè)備，例如移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持設(shè)備、便攜式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)以及相似的設(shè)備或具有通信能力的其它用戶設(shè)備(UE)。這些客戶端節(jié)點(diǎn)可以同樣指代移動(dòng)、無(wú)線設(shè)備，或反之，指代通常并非便攜的具有相似能力的設(shè)備(例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒或傳感器)。同樣，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)如在此使用的那樣指代執(zhí)行其它節(jié)點(diǎn)所提交的信息處理請(qǐng)求的單個(gè)信息處理設(shè)備(例如主機(jī)計(jì)算機(jī))或一系列信息處理設(shè)備。同樣如在此所使用的那樣，對(duì)等節(jié)點(diǎn)可以有時(shí)充當(dāng)客戶端節(jié)點(diǎn)，而在另外時(shí)間充當(dāng)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)覆蓋網(wǎng)絡(luò)中，主動(dòng)路由用于其它聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及自身的數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以被稱為超級(jí)節(jié)點(diǎn)。接入節(jié)點(diǎn)如在此使用的那樣指代提供客戶端節(jié)點(diǎn)對(duì)通信環(huán)境的接入的節(jié)點(diǎn)。接入節(jié)點(diǎn)的示例包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站和無(wú)線寬帶(例如WiFi、WiMAX、LTE等)接入點(diǎn)，其提供對(duì)應(yīng)小區(qū)和WLAN覆蓋區(qū)域。如在此所使用的那樣，宏小區(qū)通常用于描述傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)小區(qū)覆蓋區(qū)域。典型地在郊區(qū)、沿著高速路或在人口較少的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)這些宏小區(qū)。同樣如在此所使用的那樣，微小區(qū)指代具有比宏小區(qū)更小的覆蓋區(qū)域的蜂窩網(wǎng)絡(luò)小區(qū)。這些微小區(qū)典型地用在人口密集的城市區(qū)域中。同樣，如在此所使用的那樣，微微小區(qū)指代比微小區(qū)更小的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域。微微小區(qū)的覆蓋區(qū)域的示例可以是大型辦公室、購(gòu)物商場(chǎng)或火車站。毫微微小區(qū)如在此使用的那樣當(dāng)前指代最小的普遍接受的蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域。作為示例，毫微微小區(qū)的覆蓋區(qū)域?qū)τ诩彝セ蛐⌒娃k公室是足夠的。通常，小于兩公里的覆蓋區(qū)域典型地與微小區(qū)對(duì)應(yīng)，200米或更小針對(duì)微微小區(qū)，在10米量級(jí)針對(duì)毫微微小區(qū)。同樣如在此所使用的那樣，與關(guān)聯(lián)于宏小區(qū)的接入節(jié)點(diǎn)通信的客戶端節(jié)點(diǎn)被稱為“宏小區(qū)客戶端”。同樣，與關(guān)聯(lián)于微小區(qū)、微微小區(qū)或毫微微小區(qū)的接入節(jié)點(diǎn)通信的客戶端節(jié)點(diǎn)分別被稱為“微小區(qū)客戶端”、“微微小區(qū)客戶端”或“毫微微小區(qū)客戶端”。在此所使用的術(shù)語(yǔ)“制造物”(或另外，“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”)意圖包括可從任何計(jì)算機(jī)可讀設(shè)備或介質(zhì)存取的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括磁存儲(chǔ)設(shè)備(例如硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁帶等)、光盤(pán)(例如壓縮盤(pán)(CD)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD))、智能卡以及閃存設(shè)備(例如卡、棒等)，但不限于此。詞“示例性”在此用于表示充當(dāng)示例、實(shí)例或說(shuō)明。在此描述為“示例性”的方面或設(shè)計(jì)不一定理解為優(yōu)于或利于其它方面或設(shè)計(jì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離所要求的主題內(nèi)容的范圍、精神或意圖的情況下，可以對(duì)該配置進(jìn)行很多修改。此外，可以使用用于產(chǎn)生軟件、固件、硬件或其任何組合以控制基于計(jì)算機(jī)或處理器的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)在此詳述的各方面的標(biāo)準(zhǔn)編程和工程技術(shù)來(lái)將本發(fā)明的主題內(nèi)容實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法、裝置或制造物。圖1示出適合于實(shí)現(xiàn)在此所公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)100的示例。在各個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括處理器110(其可以被稱為中央處理單元(CPU)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))、網(wǎng)絡(luò)連接性接口120、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)130、只讀存儲(chǔ)器(ROM)140、輔助存儲(chǔ)器150和輸入/輸出(I/O)設(shè)備160。在一些實(shí)施例中，這些組件中的一些可以不出現(xiàn)或可以在與彼此或與另外未示出的組件的各個(gè)組合中被組合。這些組件可以位于單個(gè)物理實(shí)體中或多于一個(gè)的物理實(shí)體中。處理器110所承擔(dān)的在此描述的任何動(dòng)作可以由處理器110單獨(dú)承擔(dān)或由處理器110結(jié)合圖1中示出或未示出的一個(gè)或多個(gè)組件承擔(dān)。處理器110執(zhí)行其可以從網(wǎng)絡(luò)連接性接口120、RAM130或ROM140存取的指令、代碼、計(jì)算機(jī)程序或腳本。雖然僅示出一個(gè)處理器110，但可以存在多個(gè)處理器。因此，雖然指令可以被討論為由處理器110執(zhí)行，但指令可以同時(shí)地、順序地或另外由實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)CPU芯片的一個(gè)或多個(gè)處理器110執(zhí)行。在各個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)連接性接口120可以采取以下形式：調(diào)制解調(diào)器、調(diào)制解調(diào)器組、以太網(wǎng)設(shè)備、通用串行總線(USB)接口設(shè)備、串行接口、令牌環(huán)設(shè)備、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)設(shè)備、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)設(shè)備、無(wú)線電收發(fā)機(jī)設(shè)備(例如碼分多址(CDMA)設(shè)備、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)無(wú)線電收發(fā)機(jī)設(shè)備、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)無(wú)線電收發(fā)機(jī)設(shè)備、全球微波互連接入(WiMAX)設(shè)備)和/或用于連接到網(wǎng)絡(luò)(包括個(gè)域網(wǎng)(PAN))的其它已知設(shè)備(例如藍(lán)牙)。這些網(wǎng)絡(luò)連接性接口120可以使得處理器110能夠與互聯(lián)網(wǎng)或一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)或處理器110可以接收信息或處理器110可以輸出信息的其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)連接性接口120也可以能夠以電磁波形式(例如射頻信號(hào)或微波頻率信號(hào))無(wú)線地發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)連接性接口120所發(fā)送或接收的信息可以包括已受處理器110處理的數(shù)據(jù)或待由處理器110執(zhí)行的指令。如對(duì)于處理或生成數(shù)據(jù)或者發(fā)送或接收數(shù)據(jù)可期望的那樣，可以根據(jù)不同順序來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。在各個(gè)實(shí)施例中，RAM130可以用于存儲(chǔ)處理器110所執(zhí)行的易失性數(shù)據(jù)和指令。圖1所示的ROM140可以同樣用于存儲(chǔ)在執(zhí)行指令期間所讀取的指令。輔助存儲(chǔ)器150典型地包括一個(gè)或多個(gè)盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或帶驅(qū)動(dòng)器，并且可以用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)，或如果RAM130并非足夠大得保存所有工作數(shù)據(jù)，則作為溢出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。輔助存儲(chǔ)器150可以同樣用于存儲(chǔ)當(dāng)選擇程序以用于執(zhí)行時(shí)加載到RAM130的所述程序。I/O設(shè)備160可以包括液晶顯示器(LCD)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、投影儀、電視、觸摸屏顯示器、鍵盤(pán)、小鍵盤(pán)、開(kāi)關(guān)、撥號(hào)盤(pán)、鼠標(biāo)、軌跡球、語(yǔ)音識(shí)別器、讀卡器、紙帶讀取器、打印機(jī)、視頻監(jiān)視器或其它公知的輸入/輸出設(shè)備。圖2示出包括本發(fā)明實(shí)施例中所實(shí)現(xiàn)的客戶端節(jié)點(diǎn)的實(shí)施例的啟用無(wú)線的通信環(huán)境。雖然示出為移動(dòng)電話，但客戶端節(jié)點(diǎn)202可以采用各種形式，包括無(wú)線手機(jī)、尋呼機(jī)、智能電話或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。在各個(gè)實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202也可以包括便攜式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)或可操作為執(zhí)行通信操作的任何計(jì)算設(shè)備。很多合適的設(shè)備組合一些或所有這些功能。在一些實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202不是例如便攜式計(jì)算機(jī)或平板計(jì)算機(jī)的通用計(jì)算設(shè)備，而是例如車輛中所安裝的通信設(shè)備的專用通信設(shè)備?？蛻舳斯?jié)點(diǎn)202也可以同樣是設(shè)備，包括設(shè)備，或包括于具有相似能力但不可便攜的設(shè)備(例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))中。在這些和其它實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以支持專用活動(dòng)，例如游戲、存貨控制、工作控制和/或任務(wù)管理功能等。在各個(gè)實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202包括顯示器204。在這些和其它實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以同樣包括觸敏表面、鍵盤(pán)或通常用于用戶進(jìn)行輸入的其它輸入鍵206。輸入鍵206可以同樣是完全或縮減字母數(shù)字鍵盤(pán)(例如QWERTY、Dvorak、AZERTY以及順序鍵盤(pán)類型)或具有與電話小鍵盤(pán)關(guān)聯(lián)的字母表字符的傳統(tǒng)數(shù)字小鍵盤(pán)。輸入鍵206可以同樣包括軌跡輪、退離(exit)或退出鍵、軌跡球以及可以向內(nèi)按下以提供另外輸入功能的其它導(dǎo)航或功能鍵?？蛻舳斯?jié)點(diǎn)202可以同樣呈現(xiàn)用于用戶選擇的選項(xiàng)、用于用戶激勵(lì)的控件和用于用戶指引的光標(biāo)或其它指示符?？蛻舳斯?jié)點(diǎn)202可以進(jìn)一步從用戶接受包括用于撥號(hào)的數(shù)字或用于配置客戶端節(jié)點(diǎn)202的操作的各個(gè)參數(shù)值的數(shù)據(jù)項(xiàng)?？蛻舳斯?jié)點(diǎn)202可以進(jìn)一步響應(yīng)于用戶命令而執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件應(yīng)用。這些應(yīng)用可以將客戶端節(jié)點(diǎn)202配置為響應(yīng)于用戶交互而執(zhí)行各個(gè)定制功能。此外，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以是所編程或配置的空中傳輸(OTA)，例如從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)“A”210到“n”216(例如基站)、服務(wù)器節(jié)點(diǎn)224(例如主機(jī)計(jì)算機(jī))或?qū)Φ瓤蛻舳斯?jié)點(diǎn)202。在客戶端節(jié)點(diǎn)202可執(zhí)行的各個(gè)應(yīng)用當(dāng)中是web瀏覽器，其使得顯示器204能夠顯示網(wǎng)頁(yè)?？梢酝ㄟ^(guò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220的無(wú)線連接從服務(wù)器節(jié)點(diǎn)224獲得網(wǎng)頁(yè)。如在此使用的那樣，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220廣義地指代使用其節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)之間的至少一個(gè)無(wú)線連接的任何網(wǎng)絡(luò)?？梢酝瑯油ㄟ^(guò)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220或任何其它啟用無(wú)線的通信網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的連接從對(duì)等客戶端節(jié)點(diǎn)202或其它系統(tǒng)獲得各個(gè)應(yīng)用。在各個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220包括多個(gè)無(wú)線子網(wǎng)(例如具有對(duì)應(yīng)覆蓋區(qū)域的小區(qū))“A”212至“n”218。如在此使用的那樣，無(wú)線子網(wǎng)“A”212至“n”218可以分別包括移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)或固定無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。在這些和其它實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202發(fā)送并且接收通信系統(tǒng)，其分別通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)天線“A”208至“n”214(例如小區(qū)塔)傳送去往以及來(lái)自無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)“A”210至“n”216。在以下所描述的各個(gè)實(shí)施例中，接入節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)使用多個(gè)天線來(lái)將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端節(jié)點(diǎn)，客戶端節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用多個(gè)天線來(lái)接收所述數(shù)據(jù)。進(jìn)而，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)“A”210至“n”216使用通信信號(hào)來(lái)建立與客戶端節(jié)點(diǎn)202的無(wú)線通信會(huì)話。如在此使用的那樣，網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)“A”210至“n”216廣義地指代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的任何接入節(jié)點(diǎn)。如圖2所示，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)“A”210至“n”216分別耦合到子網(wǎng)“A”212至“n”218，其進(jìn)而連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220。在各個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220耦合到物理網(wǎng)絡(luò)222(例如互聯(lián)網(wǎng))。經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220和物理網(wǎng)絡(luò)222，客戶端節(jié)點(diǎn)202具有對(duì)各個(gè)主機(jī)(例如服務(wù)器節(jié)點(diǎn)224)上的信息的接入。在這些和其它實(shí)施例中，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)224可以提供可以在顯示器204上顯示或由客戶端節(jié)點(diǎn)處理器110用于其操作的內(nèi)容。或者，在中繼類型或跳轉(zhuǎn)類型的連接中，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以通過(guò)充當(dāng)中間體的對(duì)等客戶端節(jié)點(diǎn)202來(lái)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220。作為另一備選，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以被附連(tether)并且從所鏈接的連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)220的設(shè)備獲得其數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，很多這樣的實(shí)施例是可能的，并且前述實(shí)施例并非意圖限制本發(fā)明的精神、范圍和意圖。圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)所實(shí)現(xiàn)的示例性客戶端節(jié)點(diǎn)的框圖。雖然描述客戶端節(jié)點(diǎn)202的各個(gè)組件，但客戶端節(jié)點(diǎn)202的各個(gè)實(shí)施例可以包括所列出的組件未列出的附加組件的子集。如圖3所示，客戶端節(jié)點(diǎn)202包括DSP302和存儲(chǔ)器304。如所示那樣，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以還包括天線和前端單元306、射頻(RF)收發(fā)機(jī)308、模擬基帶處理單元310、麥克風(fēng)312、聽(tīng)筒揚(yáng)聲器314、耳機(jī)端口316、總線318(例如系統(tǒng)總線或輸入/輸出(I/O)接口總線)、可移除存儲(chǔ)器卡320、通用串行總線(USB)端口322、短距離無(wú)線通信子系統(tǒng)324、告警器326、小鍵盤(pán)328、液晶顯示器(LCD)330(其可以包括觸敏表面)、LCD控制器332、電耦合器件(CCD)攝像機(jī)334、攝像機(jī)控制器336以及全球定位系統(tǒng)(GPS)傳感器338以及可操作地耦合到功率存儲(chǔ)單元(例如電池342)的功率管理模塊340。在各個(gè)實(shí)施例中，客戶端節(jié)點(diǎn)202可以包括不提供觸敏屏幕的另一種顯示器。在一個(gè)實(shí)施例中，DSP302直接與存儲(chǔ)器304進(jìn)行通信，而不通過(guò)輸入/輸出接口318。在各個(gè)實(shí)施例中，DSP302或某種另外形式的控制器或中央處理單元(CPU)操作為根據(jù)存儲(chǔ)器304或在DSP302自身內(nèi)所包含的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的嵌入式軟件或固件來(lái)控制客戶端節(jié)點(diǎn)202的各個(gè)組件。除了嵌入式軟件或固件之外，DSP302還可以執(zhí)行存儲(chǔ)器304中所存儲(chǔ)的或經(jīng)由信息載體介質(zhì)(例如便攜式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，比如可移除存儲(chǔ)器卡320)或經(jīng)由有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信而使得可用的其它應(yīng)用。應(yīng)用軟件可以包括將DSP302配置為提供期望功能的編譯機(jī)器可讀指令集，或應(yīng)用軟件可以是待由解釋器或編譯器處理以間接配置DSP302的高級(jí)軟件指令。可以提供天線和前端單元306以在無(wú)線信號(hào)與電信號(hào)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得客戶端節(jié)點(diǎn)202能夠從蜂窩網(wǎng)絡(luò)或某另外可用的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)或從對(duì)等客戶端節(jié)點(diǎn)202發(fā)送并且接收信息。在實(shí)施例中，天線和前端單元106可以包括多個(gè)天線，用于支持波束成型和/或多輸入多輸出(MIMO)操作。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，MIMO操作可以提供空間分集，其可以用于克服困難的信道狀況或增加信道吞吐量。同樣，天線和前端單元306可以包括天線調(diào)諧或阻抗匹配組件、RF功率放大器或低噪聲放大器。在各個(gè)實(shí)施例中，RF收發(fā)機(jī)308提供頻率轉(zhuǎn)變，將所接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換到基帶，并且將基帶發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)換到RF。在一些描述中，無(wú)線電收發(fā)機(jī)或RF收發(fā)機(jī)可以理解為包括其它信號(hào)處理功能，例如調(diào)制/解調(diào)、編碼/解碼、交織/解交織、擴(kuò)頻/解擴(kuò)、快速傅里葉逆變換(IFFT)/快速傅里葉變換(FFT)、循環(huán)前綴附加/移除以及其它信號(hào)處理功能。為了清楚，在此的描述將該信號(hào)處理的描述與RF和/或無(wú)線電級(jí)分離，并且在構(gòu)思上將該信號(hào)處理分配給模擬基帶處理單元310和/或DSP302或另外中央處理單元。在一些實(shí)施例中，可以在一個(gè)或多個(gè)處理單元和/或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)中組合RF收發(fā)機(jī)308、天線和前端部分306以及模擬基帶處理單元310。模擬基帶處理單元310可以提供輸入和輸出的各種模擬處理，例如來(lái)自麥克風(fēng)312和耳機(jī)316的輸入以及去往聽(tīng)筒314和耳機(jī)316的輸出的模擬處理。為此，模擬基帶處理單元310可以具有用于連接到內(nèi)建麥克風(fēng)312和聽(tīng)筒揚(yáng)聲器314的端口，其使得客戶端節(jié)點(diǎn)202能夠用作蜂窩電話。模擬基帶處理單元310可以還包括用于連接到耳機(jī)或另外免提麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器配置的端口。模擬基帶處理單元310可以提供在一個(gè)信號(hào)方向上的數(shù)模轉(zhuǎn)換以及在相反信號(hào)方向上的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在各個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)數(shù)字處理組件(例如DSP302或其它中央處理單元)來(lái)提供模擬基帶處理單元310的至少一些功能。DSP302可以執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)、編碼/解碼、交織/解交織、擴(kuò)頻/解擴(kuò)、逆快速傅里葉變換(IFFT)/快速傅里葉變換(FFT)、循環(huán)前綴附加/移除以及與無(wú)線通信關(guān)聯(lián)的其它信號(hào)處理功能。在實(shí)施例中，例如在碼分多址(CDMA)技術(shù)應(yīng)用中，對(duì)于發(fā)射機(jī)功能，DSP302可以執(zhí)行調(diào)制、編碼、交織以及擴(kuò)頻，而對(duì)于接收機(jī)功能，DSP302可以執(zhí)行解擴(kuò)、解交織、解碼以及解調(diào)。在另一實(shí)施例中，例如在正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)應(yīng)用中，對(duì)于發(fā)射機(jī)功能，DSP302可以執(zhí)行調(diào)制、編碼、交織、逆快速傅里葉變換以及循環(huán)前綴附加，而對(duì)于接收機(jī)功能，DSP302可以執(zhí)行循環(huán)前綴移除、快速傅里葉變換、解交織、解碼和解調(diào)。在其它無(wú)線技術(shù)應(yīng)用中，DSP302可以執(zhí)行其它信號(hào)處理功能以及信號(hào)處理功能的組合。DSP302可以經(jīng)由模擬基帶處理單元310與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，通信可以提供互聯(lián)網(wǎng)連接，使得用戶能夠獲取對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容的訪問(wèn)并且發(fā)送以及接收電子郵件或文本消息。輸入/輸出接口318互連DSP302以及各個(gè)存儲(chǔ)器和接口。存儲(chǔ)器304和可移除存儲(chǔ)器卡320可以提供用于配置DSP302的操作的軟件和數(shù)據(jù)。在接口中可以是USB接口322和短距離無(wú)線通信子系統(tǒng)324。USB接口322可以用于對(duì)客戶端節(jié)點(diǎn)202充電，并且也可以使得客戶端節(jié)點(diǎn)202運(yùn)作為用于與個(gè)人計(jì)算機(jī)或另外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交換信息的外圍設(shè)備。短距離無(wú)線通信子系統(tǒng)324可以包括紅外端口、藍(lán)牙接口、IEEE802.11一致無(wú)線接口或任何另外短距離無(wú)線通信子系統(tǒng)，其可以使得客戶端節(jié)點(diǎn)202能夠與其它附近客戶端節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)無(wú)線地進(jìn)行通信。輸入/輸出接口318可以進(jìn)一步將DSP302連接到告警器326，其當(dāng)觸發(fā)時(shí)使得客戶端節(jié)點(diǎn)202例如通過(guò)響鈴、播放旋律或振動(dòng)來(lái)將通知提供給用戶。告警器326可以充當(dāng)用于對(duì)于特定呼叫方通過(guò)無(wú)聲地振動(dòng)或通過(guò)播放特定預(yù)先分配的旋律來(lái)向用戶告警任何各種事件(例如來(lái)電、新文本消息和約會(huì)提醒器)的機(jī)構(gòu)。小鍵盤(pán)328經(jīng)由I/O接口318耦合到DSP302，以提供用于用戶進(jìn)行選擇、輸入信息以及另外提供對(duì)客戶端節(jié)點(diǎn)202的輸入的一個(gè)機(jī)構(gòu)。鍵盤(pán)328可以是完全或縮減字母數(shù)字鍵盤(pán)(例如QWERTY、Dvorak、AZERTY以及順序類型)或具有與電話小鍵盤(pán)關(guān)聯(lián)的字母表字符的傳統(tǒng)數(shù)字小鍵盤(pán)。輸入鍵可以同樣包括軌跡滾輪、退離(exit)或退出鍵、軌跡球以及可以向內(nèi)按下以提供另外輸入功能的其它導(dǎo)航或功能鍵。另一輸入機(jī)構(gòu)可以是LCD330，其可以包括觸摸屏能力并且還向用戶顯示文本和/或圖片。LCD控制器332將DSP302耦合到LCD330。如果配備，則CCD攝像機(jī)334使得客戶端節(jié)點(diǎn)202能夠拍攝數(shù)字圖片。DSP302經(jīng)由攝像機(jī)控制器334與CCD攝像機(jī)336進(jìn)行通信。在另一實(shí)施例中，可以采用根據(jù)除了電荷藕合器件攝像機(jī)之外的技術(shù)操作的攝像機(jī)。GPS傳感器338耦合到DSP302，以對(duì)全球定位系統(tǒng)信號(hào)或其它導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行解碼，由此使得客戶端節(jié)點(diǎn)202能夠確定其位置。也可以包括各種其它外設(shè)以提供附加功能，例如無(wú)線電和電視接收。圖4示出數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)可以實(shí)現(xiàn)的軟件環(huán)境402。在該實(shí)施例中，圖3所示的DSP302執(zhí)行操作系統(tǒng)404，操作系統(tǒng)404提供其余軟件操作的平臺(tái)。操作系統(tǒng)404同樣向客戶端節(jié)點(diǎn)202硬件提供對(duì)應(yīng)用軟件可訪問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)化接口(例如驅(qū)動(dòng))。操作系統(tǒng)404同樣包括應(yīng)用管理服務(wù)(AMS)406，其在客戶端節(jié)點(diǎn)202上運(yùn)行的各應(yīng)用之間傳遞控制。圖4還示出web瀏覽器應(yīng)用408、媒體播放器應(yīng)用410和Java小程序412。web瀏覽器應(yīng)用408將客戶端節(jié)點(diǎn)202配置為操作為web瀏覽器，允許用戶將信息輸入到表單并且選擇用于檢索并且瀏覽網(wǎng)頁(yè)的鏈接。媒體播放器應(yīng)用410將客戶端節(jié)點(diǎn)202配置為檢索并且播放音頻或視聽(tīng)媒體。Java小程序412將客戶端節(jié)點(diǎn)202配置為提供游戲、實(shí)用性和其它功能。組件414可以提供在此所描述的功能。在各個(gè)實(shí)施例中，圖2所示的客戶端節(jié)點(diǎn)202、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)“A”210至“n”216以及服務(wù)器節(jié)點(diǎn)224可以同樣包括能夠執(zhí)行與上述動(dòng)作有關(guān)的指令的處理組件。圖5是使用以上結(jié)合圖1-圖4所討論的通信組件的備選實(shí)施例的通信系統(tǒng)的實(shí)施例的說(shuō)明。在圖5所示的實(shí)施例中，用戶數(shù)據(jù)比特流由發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)502接收，并且由比特流劃分器503處理，以生成天線索引比特流和星座元素索引比特流。這兩個(gè)比特流然后由發(fā)射處理邏輯504處理，發(fā)射處理邏輯504包括稀疏碼生成器506，其可操作為使用PSI矩陣508來(lái)處理天線索引比特流和星座索引元素比特流，以生成信號(hào)矢量f，用于通過(guò)多個(gè)天線510進(jìn)行傳輸。信號(hào)矢量f通過(guò)信道矩陣[H]經(jīng)過(guò)自由空間而得以發(fā)送，并且由接收機(jī)514中的多個(gè)天線512接收。接收機(jī)514沒(méi)有f的先驗(yàn)知識(shí)。所接收到的到來(lái)信號(hào)作為信號(hào)矢量y而被接收，信號(hào)矢量y由接收處理邏輯516處理，以生成檢測(cè)的用戶數(shù)據(jù)。更具體地說(shuō)，接收機(jī)處理邏輯516包括稀疏碼檢測(cè)器518，其可操作為使用關(guān)系式y(tǒng)＝[H]f+w根據(jù)以下所討論的處理步驟來(lái)處理到來(lái)信號(hào)矢量y，其中，w是多個(gè)天線512檢測(cè)到的高斯噪聲?，F(xiàn)將公開(kāi)在上述通信系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例中用于對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼的多個(gè)實(shí)施例。更具體地說(shuō)，使用稀疏編碼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)在此所公開(kāi)的實(shí)施例。為了示出本發(fā)明實(shí)施例中所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，將首先考慮當(dāng)在Ψ∈Cn×n基下擴(kuò)展時(shí)具有非零分量的信號(hào)矢量f∈Cn。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可以通過(guò)以下關(guān)系式來(lái)表示稀疏編碼信號(hào)(即s稀疏)。f＝Ψx，(1)其中，x是f的s稀疏版本。根據(jù)壓縮采樣理論，已知可以通過(guò)僅測(cè)量f與K小常數(shù)的元素的隨機(jī)線性組合來(lái)精確地重構(gòu)f。更具體地說(shuō)，測(cè)量y∈Cm是：y＝Φf，(2)其中，Φ∈Cm×n是隨機(jī)測(cè)量(或子采樣器)矩陣，并且m＜＜n。在子采樣器Φ對(duì)于基Ψ是非相干的情況下，可以通過(guò)凸優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)從m維觀測(cè)y最佳重構(gòu)n維信號(hào)f。在此所公開(kāi)的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了用于提供用于在欠定(under-determined)多輸入多輸出(MIMO)信道中發(fā)送信息的稀疏碼的壓縮采樣技術(shù)。具有m個(gè)接收天線和n＞m個(gè)發(fā)送天線的MIMO信號(hào)可以由以下關(guān)系式來(lái)表示：y＝Hf+ω，(3)其中，f是發(fā)送信號(hào)，H是iid復(fù)數(shù)高斯信道，ω是復(fù)數(shù)高斯白噪聲，y是接收的信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，公式(3)中的信道H類似于公式(2)中的隨機(jī)采樣器Φ。此外，由于無(wú)線信道是隨機(jī)高斯的，因此H對(duì)于任何正交基Ψ總是以高概率非相干的。因此，如果在Ψ下發(fā)送信號(hào)f是稀疏的，則可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)壓縮采樣從y構(gòu)建f。通過(guò)使用公式(1)構(gòu)建稀疏碼x并且選擇跨越發(fā)送信號(hào)f的正交基Ψ來(lái)完成該操作。然后，可以通過(guò)觀測(cè)y來(lái)檢測(cè)具有H和Ψ的知識(shí)的接收機(jī)。應(yīng)注意，公式(2)與(3)之間的差別是公式(3)中存在降低檢測(cè)概率的AWGN分量。通過(guò)以下項(xiàng)來(lái)定義稀疏碼本：(i)s稀疏碼矢量x的集合；(ii)基矩陣Ψ以及(iii)字母表星座x的非零元素屬于設(shè)表示該碼本。中的碼字的總數(shù)由乘積給出，其中，項(xiàng)表示唯一地定位大小為n的任何矢量中的非零元素的可能性，表示從基數(shù)的星座分配唯一符號(hào)的可能性。因此，熵由下式給出：其也是公式(3)中的f與y之間的互信息的上界。清楚的是，通過(guò)在碼的非零元素的位置中插入不確定性，碼稀疏性增加了每個(gè)碼的信息內(nèi)容。稀疏碼檢測(cè)器應(yīng)不僅檢測(cè)正確的發(fā)送星座符號(hào)，而且還檢測(cè)x中的符號(hào)的位置。壓縮采樣理論確保這些檢測(cè)器的存在性；由此使得能夠?qū)⑺岢龅母哽叵∈璐a用作OSTBC的備選。已經(jīng)大體上討論了稀疏碼，現(xiàn)將公開(kāi)1-稀疏碼的設(shè)計(jì)和性能。具體地說(shuō)，以下討論將涉及具有n＝4個(gè)發(fā)送天線和m＝2個(gè)接收天線的MIMO信道。對(duì)于s＝1，1-稀疏碼本具有以下結(jié)構(gòu)：和對(duì)于所有例如，如果是QPSK星座，則構(gòu)成十六個(gè)1-稀疏碼字的以下集合給出為：所有碼字均等可能地出現(xiàn)，x提供每次傳輸?shù)乃膫€(gè)比特的熵。使用Ψ來(lái)變換碼字以獲得通過(guò)信道所發(fā)送的信號(hào)f。使用兩類基函數(shù)：(a)單位矩陣基Ψ＝I：在該表達(dá)式中，f＝x，產(chǎn)生具有三個(gè)零以及一個(gè)非零元素的f。僅需要打開(kāi)用于與f的非零元素對(duì)應(yīng)的發(fā)送天線的一個(gè)功率放大器；(b)傅立葉基在該變換下，f的所有元素是非零的，因此，所有四個(gè)發(fā)送天線在每個(gè)符號(hào)位置中輻射能量。例如，如果則f是符號(hào)a所標(biāo)定的的第一列。在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)接收機(jī)已知最佳信道信息。最大似然(ML)檢測(cè)器可以用于OSTBC以及稀疏碼檢測(cè)。在ML檢測(cè)中，在碼本內(nèi)執(zhí)行窮舉搜索，以找尋在L2空間中最接近于所接收到的信號(hào)的碼。在OSTBC-4具有四個(gè)符號(hào)周期的解碼延遲以及個(gè)符號(hào)的搜索空間的同時(shí)，對(duì)于Alamouti碼的檢測(cè)需要兩個(gè)符號(hào)周期的延遲以及個(gè)符號(hào)的搜索空間。在具有四個(gè)發(fā)送天線的1-稀疏碼中，ML搜索空間是個(gè)符號(hào)，解碼延遲是1個(gè)符號(hào)周期。以下是用于對(duì)于生成、發(fā)送并且檢測(cè)稀疏碼的處理步驟的總結(jié)：1.對(duì)于給定的稀疏性索引s＝1，2，...n，列出所有可能的矢量，分別具有s個(gè)1和(n-s)個(gè)零。存在從而s稀疏矢量；2.從字母表選擇字，并且通過(guò)將該字放在來(lái)自步驟1的s稀疏矢量的非零位置中來(lái)構(gòu)建所有唯一排列。存在x所表示的很多s稀疏碼矢量；3.使用基矩陣Ψ，以使用公式(1)來(lái)構(gòu)建f；4.通過(guò)從與f中的非零元素對(duì)應(yīng)的天線輻射能量而通過(guò)無(wú)線信道來(lái)發(fā)送f。5.測(cè)量所有接收天線上的信號(hào)，以形成觀測(cè)y。6.使用最大似然測(cè)試來(lái)從y中檢測(cè)x。已經(jīng)使用關(guān)于原始字錯(cuò)誤率的仿真來(lái)估計(jì)稀疏碼的性能，并且其與OSTBC-4和Alamouti碼的性能進(jìn)行比較。由于所有三個(gè)碼具有不同的信息速率，因此良好比較需要對(duì)于每個(gè)編碼方案選擇適當(dāng)?shù)男亲?，從而譜效率對(duì)于所有方案都相同。用于Alamouti碼和OSTBC-4的信息速率分別是每次成功傳輸和比特。另一方面，1-稀疏碼具有每次成功傳輸比特的信息速率。(額外2比特來(lái)自x(1)的非零元素的位置中的不確定性)。因此，在圖6中，分別使用16QAM、8PSK和BPSK的OSTBC-4、Alamouti碼和1-稀疏碼具有3比特/s/Hz的譜效率?？梢杂^測(cè)到，在0至12dB的范圍中，1-稀疏碼執(zhí)行得更好。從性能曲線可見(jiàn)，在中等SNR區(qū)域中，3比特1-稀疏碼勝過(guò)3比特Alamouti碼和3比特OSTBC碼。圖7是用于包括六比特/s/Hz的1-稀疏碼和4.5比特/s/Hz的OSTBC-4的字錯(cuò)誤率性能的圖線說(shuō)明。在圖7中可見(jiàn)，比OSTBC-4更高譜效率的1-稀疏碼也具有高達(dá)20dBSNR的更好的WER性能。相似地，在圖8中，示出用于具有不同譜效率的1-稀疏碼的WER性能。上文中所討論的稀疏碼實(shí)施例基于以下假設(shè)：1.信道狀態(tài)信息(CSI)假設(shè)如下。接收機(jī)具有信道H的知識(shí)，發(fā)射機(jī)沒(méi)有H的知識(shí)。2.信道H不表現(xiàn)多徑。3.系統(tǒng)包括單個(gè)發(fā)射機(jī)和單個(gè)接收機(jī)。4.信道是復(fù)高斯的，獨(dú)立塊衰落。5.所接收到的信號(hào)被加性高斯白噪聲破壞。6.其中，未對(duì)定時(shí)誤差、頻率偏移、非線性、量化、多普勒效應(yīng)和信道校正進(jìn)行建模。本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中所使用的信號(hào)模型基于以下公式(8)所示的關(guān)系式。y＝HΨx+n(8)如果表達(dá)式矩陣Ψ是單位矩陣，則信號(hào)模型簡(jiǎn)化為公式9所給出的形式。y＝Hx+n(9)x是包含非零元素的N元素矢量，也就是說(shuō)，x是CN的s稀疏元素。其中，C是復(fù)數(shù)集合。對(duì)于該研究的基本示例目前如此：x中的s＝1個(gè)非零元素，N＝4個(gè)發(fā)送天線以及M＝2個(gè)接收天線。在基本情況下，H具有4列，每個(gè)列保存兩個(gè)復(fù)數(shù)。第一列表示為h1，第二列表示為h2，第三列表示為h3，第四列表示為h4?！皒”的非零元素在位置“i”處，并且具有值“q”，其中，“q”選自集合Ωq。接收機(jī)514中的稀疏碼檢測(cè)器518被提供N、M、H、Ωq和S。檢測(cè)器被提供輸出位置i和符號(hào)q。Ωq的基數(shù)是LΩq，位置的數(shù)量是N。不同x個(gè)矢量的數(shù)量于是為L(zhǎng)Ωq*N。該x個(gè)矢量的集合被稱為Ωx。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，最大似然或“ML”檢測(cè)器用于生成位置“i”和符號(hào)“q”的估計(jì)。ML檢測(cè)器對(duì)于每個(gè)可能“x”預(yù)測(cè)候選無(wú)噪聲接收矢量，其中，這些候選的集合被稱為Ωy。對(duì)于一個(gè)候選“x”存在一個(gè)候選“y”，從而Ωy的大小與Ωx的大小相同。ML檢測(cè)器通過(guò)Ωy窮舉地搜索，以找尋最接近于接收數(shù)據(jù)矢量y的候選。術(shù)語(yǔ)“最接近于”表示在L2或2范數(shù)的意義上。當(dāng)找到最接近的候選時(shí)，檢測(cè)器輸出對(duì)應(yīng)候選x矢量，其將具有在位置i處的符號(hào)q的估計(jì)(對(duì)于S＝1的情況，x的其它元素是0)。使用ML檢測(cè)器所生成的結(jié)果示出，對(duì)于4x2碼，檢測(cè)器可以將s的值用作邊信息，檢測(cè)器可以是“基追蹤”類型的。此外，Ψ矩陣可以是沒(méi)有性能損失的單位矩陣。基追蹤(BasisPursuit)是這樣的技術(shù)，其中，檢測(cè)器在預(yù)定基(例如矩陣H的各列)上表示“y”。以下是基追蹤中所實(shí)現(xiàn)的步驟的總結(jié)：1.設(shè)置r0＝y(tǒng)2.設(shè)置ΩH0＝H＝{h1，h2，h3，h4}的各列。3.在迭代i，通過(guò)計(jì)算內(nèi)積dj＝<ri，.(ΩHi)j>來(lái)對(duì)ri與ΩHi的元素中的每一個(gè)進(jìn)行比較，其中，.(ΩHi)j表示集合ΩHi的第j元素。Ji＝argmaxdj4.以配對(duì)dJi，Ji來(lái)擴(kuò)展y的表達(dá)式。5.通過(guò)從集合.(ΩHi)移除矢量(ΩHi)j來(lái)創(chuàng)建ΩHi+1。6.計(jì)算新的殘差ri+1＝ri-dJi*.(ΩHi)j。7.返回步驟3，除非y的表達(dá)式足夠或所發(fā)現(xiàn)的矢量的數(shù)量等于S。在該實(shí)施例中，僅找尋單個(gè)矢量。然而，可能的是，以下所討論的基追蹤將導(dǎo)致因?yàn)樵肼暥x擇錯(cuò)誤的單個(gè)矢量。在此情況下，可以通過(guò)在第一輪上實(shí)現(xiàn)步驟1、2、3、4、5和7(沒(méi)有步驟6)然后在第二輪上實(shí)現(xiàn)步驟3和4來(lái)對(duì)于s＝1實(shí)現(xiàn)“次優(yōu)”方法。因此，可以通過(guò)進(jìn)行兩次迭代來(lái)找尋次矢量(如果并非對(duì)于噪聲，則其將是“主”)。在第二迭代中，處理步驟在進(jìn)入迭代“i”之前減少集合ΩHi(如前)，但保持殘差不變(也就是說(shuō)，ri’＝ri)。以此方式，“主矢量”作為選項(xiàng)而得以移除，檢測(cè)器生成次矢量作為輸出。然后通過(guò)針對(duì)Ωq的元素切分dJi和dJi’(即進(jìn)行最接近于其的點(diǎn)的ML搜索)，以各個(gè)切分器結(jié)果(即ql(Ji)和ql(Ji’)，其中，l(k)是基于軟輸入dk而選擇的進(jìn)入Ωq的索引)來(lái)重新調(diào)制矢量hJi和hJi’并且對(duì)所得y個(gè)候選(即ql(Ji)hJi和ql(Ji’)hJi’)與觀測(cè)噪聲“y”進(jìn)行比較來(lái)比較這兩個(gè)矢量。在L2的意義上更接近y的重新調(diào)制的矢量的q和h的索引提供擴(kuò)展基追蹤算法(我們稱為基追蹤次優(yōu))的輸出。對(duì)于4x2QPSK的情況，對(duì)于總共4比特，q的索引提供2比特的信息，h的索引提供2比特的信息。在H.ZhuandG.Giannakis，“Sparsity-EmbracingMultiuserDetectorforCDMASystemswithLowActivityFactor，”IEEEISIT，2009，pp.164-168，particularlypg.166中描述了在用戶信號(hào)檢測(cè)中使用Lasso的示例。根據(jù)前面的參考，確定基追蹤可以有時(shí)在迭代i從求解的基壓縮或消除在迭代i接近次矢量的主矢量。因?yàn)橹魇噶康倪@種消除，所以次矢量不再具有帶有其余殘差ri+1的強(qiáng)內(nèi)積。以下是用于實(shí)現(xiàn)上述具有“次優(yōu)”的基追蹤的步驟的總結(jié)。1.設(shè)置r0＝y(tǒng)2.ΩH0＝H的列＝{h1，h2，h3，h4}。3.在迭代i，通過(guò)計(jì)算內(nèi)積dj＝<ri，.(ΩHi)j>來(lái)對(duì)ri與ΩHi的元素中的每一個(gè)進(jìn)行比較，其中，.(ΩHi)j表示集合ΩHi的第j元素。Ji＝argmaxdj4.在Ωq內(nèi)執(zhí)行窮舉搜索，以查看哪個(gè)元素最接近于dJi，表示最接近的元素ql(Ji)。5.通過(guò)從集合.(ΩHi)移除矢量(ΩHi)j來(lái)創(chuàng)建ΩHi’。6.通過(guò)計(jì)算內(nèi)積dj’＝<ri，.(ΩHi’)j>來(lái)對(duì)ri(即與步驟3中所使用的相同的值)與ΩHi’的元素中的每一個(gè)進(jìn)行比較，其中，.(ΩHi’)j表示集合ΩHi’的第j元素。Ji’＝argmaxdj7.在Ωq內(nèi)執(zhí)行窮舉搜索，以查看哪個(gè)元素最接近于dJi’，表示最接近的元素ql(Ji’)。8.重新調(diào)制。計(jì)算ql(Ji)hJi和ql(Ji’)hJi’，以查看哪個(gè)最接近于ri。如果是前者，則輸出ql(Ji)和Ji；如果是后者，則輸出ql(Ji’)和Ji’。表示獲勝列的索引Ji_winner。9.通過(guò)從集合.(ΩHi)移除矢量(ΩHi)Ji_winner來(lái)創(chuàng)建ΩHi+1。10.計(jì)算新的殘差ri+1＝ri-q(1(Ji_winner))*.(ΩHi)Ji_winner。11.返回步驟3，除非y的表達(dá)式足夠或所發(fā)現(xiàn)的矢量的數(shù)量等于S。對(duì)于s＝1，在步驟8之后完成處理。圖9是在此所描述的ML、基追蹤和加上次優(yōu)檢測(cè)器的基追蹤的字錯(cuò)誤率性能的圖線說(shuō)明?？梢允褂靡韵麓a集合1和代碼集合2中的計(jì)算機(jī)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例，其出于所有目的通過(guò)引用合并到此。代碼集合1基追蹤Matlab代碼代碼集合2基追蹤次優(yōu)Matlab代碼總之，基于壓縮采樣的原理，對(duì)于具有比接收天線更多數(shù)量的發(fā)送天線的多輸入多輸出(MIMO)信道提出具有稀疏結(jié)構(gòu)的新一類分組碼。稀疏碼是具有發(fā)射天線的數(shù)量的大小的矢量。其具有屬于有限字母表集合的非常少的非零元素。所接收到的信號(hào)是受噪聲干擾的MIMO信道矩陣的各列的線性組合。使用所接收到的信號(hào)，稀疏碼檢測(cè)器需要檢測(cè)非零字母表以及所發(fā)送的稀疏矢量中的字母表的位置。對(duì)于欠定MIMO信道，這種恢復(fù)可能看起來(lái)是不可能的，其中，接收機(jī)空間小于發(fā)射機(jī)空間。然而，對(duì)于稀疏碼的關(guān)鍵啟發(fā)來(lái)自壓縮采樣(CS)理論，其聲明來(lái)自稀疏信號(hào)的子Nyquist采樣足以完美地以強(qiáng)勢(shì)概率來(lái)重構(gòu)初始稀疏信號(hào)。此外，CS重構(gòu)要求采樣器對(duì)于初始稀疏信號(hào)的基是非相干的。應(yīng)注意，隨機(jī)高斯無(wú)線信道對(duì)于任何正交基是非相干的。因此，可能的是，將欠定MIMO信道關(guān)聯(lián)到所發(fā)送的稀疏碼的子Nyquist采樣器，并且援引CS理論，以用于設(shè)計(jì)稀疏碼檢測(cè)器。s稀疏碼本由稀疏碼矢量的集合定義，發(fā)送天線的數(shù)量n的長(zhǎng)度中的每一個(gè)，分別具有s個(gè)數(shù)量的非零元素。我們注意到，存在唯一定位大小n的矢量中的s個(gè)非零元素的可能性。此外，每個(gè)稀疏矢量的s個(gè)非零元素取自具有q個(gè)唯一字母表的集合。清楚的是，我們可以從字母表集合形成qs數(shù)量的s元組的唯一組合。因此，s稀疏碼本中的碼字的總數(shù)由乘積給出。在此意義上，通過(guò)在碼的非零元素的位置中插入不確定性，稀疏性已經(jīng)增加了每個(gè)碼的信息內(nèi)容。例如，對(duì)于4發(fā)送天線系統(tǒng)使用QPSK字母表的1-稀疏碼本具有以下十六個(gè)1-稀疏碼字：稀疏碼檢測(cè)器應(yīng)不僅檢測(cè)正確發(fā)送的s元組字母表，而且還應(yīng)檢測(cè)所發(fā)送的碼矢量中的字母表?？赡艿氖?，估計(jì)使得接收機(jī)空間中的L2距離度量最小化的最大似然檢測(cè)器(MLD)的性能以選擇所發(fā)送的碼字。用于稀疏碼的MLD的計(jì)算復(fù)雜度是組合的。因此，有可能實(shí)現(xiàn)利用碼的稀疏結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)判斷的被稱為基追蹤檢測(cè)器(BPD)的備選檢測(cè)器。雖然BPD具有線性計(jì)算復(fù)雜度，但在存在噪聲的情況下，其性能與MLD相比嚴(yán)重降級(jí)。受此所激勵(lì)，我們?cè)O(shè)計(jì)具有帶有類似BPD計(jì)算復(fù)雜度的類似MLD性能的加上次優(yōu)檢測(cè)器(BRD)的基追蹤。通過(guò)允許次優(yōu)列，甚至在當(dāng)信道矩陣的非發(fā)送列與噪聲高度相關(guān)時(shí)的情況下，BRD檢測(cè)器也避免檢測(cè)故障。雖然在此參照管理隱藏節(jié)點(diǎn)干擾來(lái)描述所描述的示例性實(shí)施例，但本發(fā)明并不一定受限于示出可應(yīng)用于各種認(rèn)證算法的本發(fā)明的發(fā)明性方面的示例性實(shí)施例。因此，以上所公開(kāi)的特定實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，并且不應(yīng)看作對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明可以通過(guò)由具有在此的教導(dǎo)的利益的本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的不同但等效的方式而修改并且實(shí)踐。相應(yīng)地，前面的描述并非意圖將本發(fā)明限制為所闡述的特定形式，而是相反，意圖覆蓋所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以包括的這些替換、修改和等同物，從而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明最寬泛形式的的其精神和范圍的情況下，他們可以進(jìn)行各種改變、替換和改動(dòng)。