本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法及裝置。

背景技術(shù)：

廣義空間調(diào)制技術(shù)是空間調(diào)制技術(shù)中的一種，廣義空間調(diào)制技術(shù)常采用球形譯碼檢測算法檢測接收信號。球形譯碼檢測算法的關(guān)鍵是在搜索星座點過程中對于更新半徑R的選擇。更新半徑R選擇過小，會讓球形譯碼檢測算法得不到合理的解，而更新半徑R選擇過大，又使得計算量增大。目前的球形譯碼檢測算法是依靠在初始半徑的基礎(chǔ)上不斷減少每個層級上的半徑調(diào)整量來得到最終的更新半徑，因為當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級的半徑調(diào)整量未知，因此，現(xiàn)有技術(shù)通常采用忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，以簡化計算出每層的更新半徑。

在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

由于忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，用于搜索的更新半徑被一定程度的放大，增加了額外的計算量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼檢測算法的半徑更新方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中因忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，使得更新半徑被放大，增加了球形譯碼檢測算法計算復(fù)雜度的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法，所述方法包括：

獲取當(dāng)前搜索層級，半徑初始值以及，在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量；

基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和；

根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，包括：

根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值，確定為在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑，包括：

根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值，確定為所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取當(dāng)前搜索層級，半徑初始值以及，在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量；

第一計算單元，用于基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和；

第二計算單元，用于根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第一計算單元包括：

第一確定模塊，用于根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值，確定為在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第二計算單元包括：

第二確定模塊，用于根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值，確定為所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

本發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法及裝置，未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布，利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，從而對更新半徑進行裁剪，使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測的性能，又降低了球形譯碼檢測算法復(fù)雜度，提高了檢測速度。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法的方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置的結(jié)構(gòu)組成圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置結(jié)構(gòu)組成圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種基于球形譯碼算法的半徑更新的裝置結(jié)構(gòu)組成圖。

【具體實施方式】

為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。

應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明實施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在發(fā)明實施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。

應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。

本發(fā)明實施例提供的基于球形譯碼算法的半徑更新方法可適用于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出)系統(tǒng)中。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出)系統(tǒng)的接收信號的表達式

y＝pHx+n

其中，y是接收信號；p是接收天線的信噪比；H是信道矩陣；x是發(fā)射信號；n是信道噪聲，它服從期望值為0，方差為的正態(tài)分布。

廣義空間調(diào)制技術(shù)的球形譯碼算法的實數(shù)域表達式為

$\[{\hat{l}}_t,{\hat{x}}_t\]=\arg \underset{l\∈\mathrm{\φ},x\∈s}{min}\left\{\right||\stackrel{\‾}{y}-p\stackrel{\‾}{H}\stackrel{\‾}{x}|{|}_F^2\}\≤C^2$

其中，是檢測出的發(fā)射天線序號；是檢測出的發(fā)射星座點；是廣義空間調(diào)制中的實數(shù)域接收信號；是廣義空間調(diào)制中的實數(shù)域信道矩陣；是廣義空間調(diào)制中的實數(shù)域發(fā)射信號；C是球形譯碼檢測搜索半徑；φ是激活的發(fā)射天線組合；s是所有可能發(fā)射的星座符號。

將廣義空間調(diào)制系統(tǒng)中的實數(shù)域球形譯碼表達式展開，表達式化簡為：

$\left|\right|\stackrel{\‾}{y}-p\stackrel{\‾}{H}\stackrel{\‾}{x}|{|}_F^2=\underset{k=1}{\overset{2N_r}{\Σ}}{({\stackrel{\‾}{y}}_{ik}-p{\stackrel{\‾}{h}}_l{\stackrel{\‾}{x}}_{l,x})}^2=\underset{k=1}{\overset{2N_r}{\Σ}}{\mathrm{\β}}_k^{\′2}\≤C^2$

上式中N_r為接收天線數(shù)；h_l為信道矩陣H激活的所有列的和；β_i′是接收信號向量與發(fā)射信號向量的差值，即定義為球形譯碼檢測的第k搜索層對應(yīng)的半徑調(diào)整量。

計算球形譯碼檢測的更新半徑的理論推導(dǎo)公式為

$c_i^2=c_0^2-\underset{k=i+1}{\overset{2N_r}{\Σ}}{\mathrm{\β}}_k^{\′2}-\underset{k=1}{\overset{i-1}{\Σ}}{\mathrm{\β}}_k^{\′2}$

其中，c₀是半徑初始值，c_i是當(dāng)前搜索層級的半徑，是已經(jīng)搜索層級的半徑調(diào)整量的總和，是未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和。

在現(xiàn)有技術(shù)中未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和是未知的，而已搜索層級的半徑調(diào)整量的總和是可以計算出來的，因此，傳統(tǒng)的球形譯碼算法在求解更新半徑時采用放大的方式，直接忽略掉未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和，從而計算出更新半徑，即而本發(fā)明的思想是基于非中心卡方分布，利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)對傳統(tǒng)球形譯碼檢測的忽略掉的未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和進行估算，降低計算復(fù)雜度。

本發(fā)明實施例提供例一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法，方法流程圖如圖1所示，該方法具體包括：

101、獲取當(dāng)前搜索層級，半徑初始值以及，在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量。

所述半徑初始值是在球形譯碼檢測前已定義好的，所述半徑初始值與現(xiàn)有技術(shù)中半徑初始值的選擇方式一樣。

所述在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量是計算更新半徑的一項參量，因為球形譯碼檢測的搜索是自下而上的，所以所述在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量是可以計算出來的，其計算方法與現(xiàn)有技術(shù)中計算的方法一樣。

102、基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和是服從非中心卡方分布的，其證明過程如下：

因為將公式展開其中是某一時刻的發(fā)射向量，是收端檢測時假設(shè)的發(fā)端發(fā)出的向量。由于某一特定時刻是固定的，對于某一次搜索也是固定的，所以在某一特定時刻、某一次特定的檢測時，是常量。一個正態(tài)分布的隨機變量疊加一個常量后仍服從正態(tài)分布，所以服從期望值為u′_k，方差為的正態(tài)分布。由非中心卡方分布的定義：m個獨立同分布的、均值為u_i(i∈{1,...,m})、方差為1的正態(tài)隨機變量的平方和服從自由度為m的非中心卡方分布，可以證明出服從非中心卡方分布。

103、根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

本發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新方法，未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布，利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，從而對更新半徑進行裁剪，使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測的性能，又降低了球形譯碼檢測算法復(fù)雜度，提高了檢測速度。

進一步，為實現(xiàn)步驟102所述基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，本發(fā)明實施例提供了一種可能的實現(xiàn)方式，如圖2所示，具體步驟包括：

104、將非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值確定為在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

非中心卡方分布的概率密度函數(shù)為：

$f(x,{\mathrm{\σ}}_k^{\′},m)=e^{-(m+x)/2}\frac{1}{2}{\left(\frac{x}{m}\right)}^{({\mathrm{\σ}}_m^{\′}-2)/4}{I}_{\left({\mathrm{\δ}}_{m-2}^{\′}\right)/2}\left(\sqrt{mx}\right)$

上式中的x是當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量的總和，即σ′_k是非中心因子，非中心因子有多種定義方式，這里定義非中心因子根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)求解出所述函數(shù)的最大值，從而確定這個函數(shù)的最大值對應(yīng)的變量x的值為所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

進一步，為實現(xiàn)步驟103所述根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑，本發(fā)明實施例提供了一種可能的實現(xiàn)方式，方法流程如圖3所示，具體步驟包括：

105、根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值，確定為所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

本發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置，可實現(xiàn)前述各方法流程，其組成如圖4所示，所述裝置包括：

獲取單元21，用于獲取當(dāng)前搜索層級，半徑初始值以及，在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量。

第一計算單元22，用于基于非中心卡方分布，計算在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

第二計算單元23，用于根據(jù)所述半徑初始值、在當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量，以及，在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，計算所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

可選的是，如圖5所示，所述第一計算單元22包括：

第一確定模塊221，用于根據(jù)非中心卡方分布概率密度函數(shù)的峰值，確定為在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和。

可選的是，如圖6所示，所述第二計算單元23包括：

第二確定模塊231，用于根據(jù)所述半徑初始值與在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和以及當(dāng)前搜索層級前的其它已搜索層級各自對應(yīng)的半徑調(diào)整量之和的差值，確定為所述當(dāng)前搜索層級的半徑。

本發(fā)明實施例提供了一種基于球形譯碼算法的半徑更新裝置，未搜索層級的半徑調(diào)整量的總和服從非中心卡方分布，利用非中心卡方分布的概率密度函數(shù)的峰值確定在所述當(dāng)前搜索層級后的未搜索層級對應(yīng)的半徑調(diào)整量總和，從而對更新半徑進行裁剪，使得選擇的更新半徑更加精確。相比于現(xiàn)有技術(shù)中直接忽略未搜索層級的半徑調(diào)整量，本發(fā)明提供的這種求解更新半徑的方法既保證了檢測的性能，又降低了球形譯碼檢測算法復(fù)雜度，提高了檢測速度。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如，多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機裝置(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)裝置等)或處理器(Processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(Read-Only Memory，ROM)、隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。