本發(fā)明總體上涉及用于計(jì)算形成由接收器經(jīng)由信道從源接收到的發(fā)送符號(hào)矢量的編碼比特的軟估計(jì)的方法和裝置。

背景技術(shù)：

稱作mimo(多輸入多輸出)的多天線技術(shù)可以被用于數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)。例如，雙流mimo方案使能提高廣播系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率兩倍。

發(fā)送天線數(shù)量的增加允許以接收器復(fù)雜度急劇增加的代價(jià)來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)的魯棒性。

已經(jīng)研究了許多類(lèi)型的mimo檢測(cè)器，如硬輸出或軟輸出檢測(cè)器。軟輸出/軟輸入允許turbo檢測(cè)和解碼。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮在具有n個(gè)輸入和m個(gè)輸出的、用m×n復(fù)矩陣h表示的線性信道上發(fā)送正交幅度調(diào)制qam星座的n個(gè)符號(hào)。

在接收器處，將具有m個(gè)復(fù)高斯項(xiàng)的矢量添加至線性觀察hz，這導(dǎo)致以下信道模型：

y＝hz+η

其中，和指示x的轉(zhuǎn)置共軛，而ρ根據(jù)定義指示信噪比(snr)，并且in是n×n單位矩陣。

符號(hào)zi是矢量z的第i項(xiàng)，并且屬于大小為的正交幅度調(diào)制qam，并且攜帶數(shù)量為si的編碼比特。假定星座符號(hào)具有屬于整數(shù)集的實(shí)部和虛部。

qam調(diào)制的這種定義未居中。如果在發(fā)送居中qam調(diào)制時(shí)將y^(c)和z^(c)定義為接收和qam符號(hào)矢量，而將h^(c)定義為等效信道，那么在發(fā)送非居中qam調(diào)制時(shí)，就與接收和qam符號(hào)矢量和等效信道具有以下關(guān)系：

其中，指示虛數(shù)單位。

針對(duì)有關(guān)上述模型的每個(gè)發(fā)送，編碼比特是由編碼步驟根據(jù)攜帶要發(fā)送的數(shù)據(jù)的信息比特的矢量生成的編碼比特的較大矢量的子集。

將編碼比特c的矢量轉(zhuǎn)換成調(diào)制符號(hào)z的矢量的二進(jìn)制標(biāo)記(binarylabeling)被表示為ω(.)，使得ω(c)＝z、ω^-1(z)＝c，并且其是編碼比特c的矢量的第j個(gè)比特。多維qam星座被稱做即，是符號(hào)z的所有可能矢量的集合。

一些接收器執(zhí)行編碼比特的軟輸出估計(jì)，而且還從糾錯(cuò)碼的解碼的先前迭代的輸出獲取軟輸入先驗(yàn)信息。接收器向生成對(duì)信息比特的估計(jì)的軟輸入軟輸出解碼器的輸入端提供軟估計(jì)，而還提供對(duì)在解碼的下一迭代中反饋至軟輸出檢測(cè)器的編碼比特的軟輸出估計(jì)。

在噪聲具有高斯分布時(shí)，與上述模型相關(guān)的最佳軟輸入軟輸出檢測(cè)器通過(guò)執(zhí)行以下運(yùn)算來(lái)計(jì)算關(guān)聯(lián)至z的第j編碼比特的外在對(duì)數(shù)似然比率llri

其中，πj是第j個(gè)編碼比特等于1的先驗(yàn)概率，在先前解碼運(yùn)算中由軟輸出解碼器提供并且在解碼的第一次迭代時(shí)被初始化成0.5。

可以觀察到每個(gè)llr的計(jì)算需要計(jì)算距離||y-hz′||²。

每個(gè)距離都需要(n+1).m乘法和n+m-1加法。

因此，當(dāng)信道輸入數(shù)量n高時(shí)，復(fù)雜性很高。

而且，如果總頻譜效率大，則復(fù)雜性可能是棘手的。

以低復(fù)雜度達(dá)到準(zhǔn)優(yōu)化的另一個(gè)選項(xiàng)是繪制一矢量列表，導(dǎo)致對(duì)數(shù)似然比率llr計(jì)算中的和的最重要項(xiàng)。然后僅對(duì)該矢量列表執(zhí)行計(jì)算。只有候選矢量z′∈c被認(rèn)為導(dǎo)致有界值||y-hz′||＜r。

這相當(dāng)于列出屬于以矢量y為中心的半徑為r的超球體的所有矢量hz′。矢量hz′屬于多維超平行體，其是在線性信道h上發(fā)送的多維qam調(diào)制的變換。此外，這些矢量形成具有h作為生成矩陣的星座。這種所謂的列表球形解碼器(listspheredecoder)提供接近最佳的性能，但是具有阻止芯片組中實(shí)際實(shí)現(xiàn)的主要缺點(diǎn)，因?yàn)榱斜碇械氖噶康臄?shù)量從一個(gè)噪聲樣本到另一個(gè)噪聲樣本或每個(gè)信道實(shí)現(xiàn)改變時(shí)都是高度變化的。

另一種可能性是首先對(duì)z執(zhí)行硬輸出估計(jì)并且針對(duì)而非y來(lái)居中化該列表，從而導(dǎo)致所謂的移位列表球形解碼器。為了合理的復(fù)雜性，該方法顯示出更好的性能，但在信道改變時(shí)仍然需要?jiǎng)討B(tài)列表。然而，當(dāng)信道保持不變時(shí)，該列表可以圍繞格子(lattice)的原點(diǎn)生成并且圍繞在硬檢測(cè)的第一步驟中獲取的估計(jì)移位，該移位方法因利用格子的線性特性而相關(guān)。

本發(fā)明旨在提供一種使能降低計(jì)算形成由接收器經(jīng)由信道從源接收到的發(fā)送符號(hào)矢量的編碼比特的軟估計(jì)的復(fù)雜性的方法和裝置。

為此，本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算形成多維星座的發(fā)送符號(hào)矢量的編碼比特的軟估計(jì)的方法，所述發(fā)送矢量由接收器經(jīng)由信道從源接收到，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

-從所述接收器的存儲(chǔ)器獲取具有整數(shù)項(xiàng)或高斯整數(shù)項(xiàng)的預(yù)定的矢量的列表，

-獲取所述源和所述接收器與接收符號(hào)之間的信道矩陣估計(jì)，

-根據(jù)所述信道矩陣估計(jì)獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣和基底變換矩陣(changeofbasismatrix)，

-至少根據(jù)所述簡(jiǎn)化的信道矩陣和所述接收符號(hào)，計(jì)算具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量，

-圍繞所述具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量將所述預(yù)定列表的矢量移位并且獲取移位的矢量的列表，

-根據(jù)屬于所述移位的矢量列表的矢量并且根據(jù)從所述多維星座和所述基底變換矩陣獲取的變換的多維星座，計(jì)算所述編碼比特的軟估計(jì)。

本發(fā)明還涉及一種用于計(jì)算形成多維星座的發(fā)送符號(hào)矢量的編碼比特的軟估計(jì)的裝置，所述發(fā)送矢量由接收器經(jīng)由信道從源接收到，其特征在于，所述裝置包括：

-用于從所述接收器的存儲(chǔ)器獲取具有整數(shù)項(xiàng)或高斯整數(shù)項(xiàng)的預(yù)定的矢量的列表的裝置，

-用于獲取所述源和所述接收器與接收符號(hào)之間的信道矩陣估計(jì)的裝置，

-用于根據(jù)所述信道矩陣估計(jì)獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣和基底變換矩陣的裝置，

-用于至少根據(jù)所述簡(jiǎn)化的信道矩陣和所述接收符號(hào)，計(jì)算具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量的裝置，

-用于圍繞所述具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量將所述預(yù)定列表的矢量移位并且獲取移位的矢量的列表的裝置，

-用于根據(jù)屬于所述移位的矢量的列表的矢量并且根據(jù)從所述多維星座和所述基底變換矩陣獲取的變換的多維星座，計(jì)算所述編碼比特的軟估計(jì)的裝置。

因此，接收器的實(shí)現(xiàn)變得容易。因而可以在芯片組中實(shí)現(xiàn)軟估計(jì)。

根據(jù)一特定特征，所述預(yù)定列表的矢量是球形預(yù)定的矢量列表或立方體的矢量列表。

因此，僅考慮列表矢量而不是所有矢量的次最優(yōu)性是有限的。

根據(jù)一特定特征，所述具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量通過(guò)接連應(yīng)用根據(jù)所述簡(jiǎn)化的信道矩陣計(jì)算的mmse濾波器并且對(duì)整數(shù)值執(zhí)行舍入來(lái)獲取。

因此，該列表居中于改進(jìn)系統(tǒng)性能的良好候選矢量上。

根據(jù)一特定特征，基底變換矩陣還根據(jù)所述信道矩陣估計(jì)來(lái)獲取，并且所述具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量還根據(jù)所述基底變換矩陣來(lái)計(jì)算。

因此，該列表居中于改進(jìn)系統(tǒng)性能的更好候選矢量上。

根據(jù)一特定特征，所述簡(jiǎn)化的信道矩陣通過(guò)計(jì)算信道簡(jiǎn)化算法來(lái)獲取。

因此，簡(jiǎn)化的信道矩陣適用于當(dāng)前信道估計(jì)。

根據(jù)一特定特征，所述簡(jiǎn)化的信道矩陣通過(guò)根據(jù)指定品質(zhì)因數(shù)，從預(yù)先計(jì)算的簡(jiǎn)化的信道的集合或基底變換矩陣的集合中選擇一個(gè)簡(jiǎn)化信道或一個(gè)基底變換矩陣來(lái)獲取。

因此，獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣所需的復(fù)雜度大大降低。

根據(jù)一特定特征，所述品質(zhì)因數(shù)是通過(guò)將所述簡(jiǎn)化的信道矩陣的逆矩陣乘以所述簡(jiǎn)化的信道矩陣的逆矩陣的共軛轉(zhuǎn)置而獲取的矩陣的跡的值。

因此，簡(jiǎn)化的信道矩陣完全適用于當(dāng)前的信道估計(jì)。

根據(jù)一特定特征，所述品質(zhì)因數(shù)根據(jù)通過(guò)將所述簡(jiǎn)化的信道矩陣分解成酉矩陣和上三角矩陣而獲取的上三角矩陣來(lái)確定。

因此，簡(jiǎn)化的信道矩陣完全適用于當(dāng)前的信道估計(jì)。

根據(jù)一特定特征，所述簡(jiǎn)化的信道的集合或基底變換矩陣的集合根據(jù)針對(duì)信道矩陣的隨機(jī)集合的信道簡(jiǎn)化算法的離線預(yù)處理來(lái)獲取。

因此，良好的簡(jiǎn)化的信道矩陣的集合是容易確定的。

根據(jù)一特定特征，針對(duì)信道矩陣的隨機(jī)集合的信道簡(jiǎn)化算法的離線預(yù)處理通過(guò)以下步驟被執(zhí)行指定次數(shù)：獲取基底變換矩陣的候選矩陣的集合；將所述候選矩陣的集合初始化成空集，并且將關(guān)聯(lián)的概率矢量初始化成空矢量；根據(jù)信道的預(yù)期分布隨機(jī)生成具有居中和單位方差項(xiàng)的信道矩陣；應(yīng)用格基規(guī)約(latticereduction)，以便獲取基底變換矩陣；如果所獲取的基底變換矩陣未在所述候選矩陣的集合中，則通過(guò)將所獲取的基底變換矩陣添加至所述候選矩陣的集合，或者修改與所獲取的基底變換矩陣相關(guān)聯(lián)的概率；以及選擇所述候選矩陣的集合中的、具有最高概率的預(yù)定數(shù)量的基底變換矩陣。

根據(jù)一特定特征，針對(duì)信道矩陣的的隨機(jī)集合信道簡(jiǎn)化算法的離線預(yù)處理通過(guò)以下步驟執(zhí)行指定次數(shù)：獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣的候選矩陣的集合；將所述候選矩陣的集合初始化成空集并且將關(guān)聯(lián)的概率矢量初始化成空矢量；根據(jù)信道的預(yù)期分布隨機(jī)生成具有居中和單位方差項(xiàng)的信道矩陣；應(yīng)用格基規(guī)約，以便獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣；如果所獲取的簡(jiǎn)化的信道矩陣未在所述候選矩陣的集合中，則將所獲取的簡(jiǎn)化的信道矩陣添加至所述候選矩陣的集合，或者修改與所獲取的簡(jiǎn)化的信道矩陣相關(guān)聯(lián)的概率；以及選擇所述候選矩陣的集合中的、具有最高概率的預(yù)定數(shù)量的簡(jiǎn)化的信道矩陣。

根據(jù)一特定特征，所述信道矩陣是分圓預(yù)編碼對(duì)角線信道，并且所述簡(jiǎn)化的信道矩陣的集合根據(jù)針對(duì)分圓旋轉(zhuǎn)的分圓域的離線預(yù)處理來(lái)獲取。

因此，良好的簡(jiǎn)化的信道矩陣的集合易于確定，并提供非常好的性能與有限的集合基數(shù)。

根據(jù)一特定特征，通過(guò)將所述基底變換矩陣的逆矩陣乘以具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量來(lái)執(zhí)行根據(jù)屬于所述移位的矢量的列表的所述星座矢量計(jì)算所述編碼比特的所述軟估計(jì)。

根據(jù)一特定特征，利用接收到的通過(guò)所述信道發(fā)送的符號(hào)矢量來(lái)執(zhí)行根據(jù)屬于所述移位的矢量的列表的所述星座矢量計(jì)算所述編碼比特的所述軟估計(jì)。

仍然根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及可以直接加載到可編程裝置中的計(jì)算機(jī)程序，其包括當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在可編程裝置上執(zhí)行時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的指令或代碼部分。

因?yàn)榕c所述計(jì)算機(jī)程序有關(guān)的特征和優(yōu)點(diǎn)與上述與根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置有關(guān)的特征和優(yōu)點(diǎn)相同，所以在此不會(huì)重復(fù)它們。

根據(jù)閱讀示例實(shí)施方式的下列描述，本發(fā)明的特征將更清楚地顯現(xiàn)，所述描述結(jié)合附圖生成，其中：

附圖說(shuō)明

圖1表示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的無(wú)線系統(tǒng)。

圖2是表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的接收器的架構(gòu)的圖。

圖3表示了用于針對(duì)移位列表球形解碼器，基于量化列表字母表執(zhí)行接收編碼比特的軟估計(jì)的算法。

圖4表示了通過(guò)信道和格基規(guī)約的星座變換的幾何說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

圖1表示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的無(wú)線系統(tǒng)。

將在由源src傳遞的信號(hào)被傳送至接收器rec的示例中公開(kāi)本發(fā)明。

例如，源src可以被包括在衛(wèi)星或地面發(fā)送器中并且向至少一個(gè)接收器廣播信號(hào)，源src也可以將信號(hào)傳遞至單個(gè)接收器rec。

接收器rec可以是被傳遞諸如視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)的移動(dòng)終端。

為了改進(jìn)硬輸出接收器的性能，可以使用格基規(guī)約(latticereduction)。每當(dāng)信道h改變時(shí)都執(zhí)行格基規(guī)約，其提供以下分解：

h＝hrt

其中，hr例如根據(jù)minkovski、korkine-zolotarev或者lenstralenstralovász簡(jiǎn)化來(lái)簡(jiǎn)化，其涉及hr生成相同的格子作為h，但具有更多的正交基矢量。

基底變換矩陣t是具有整數(shù)(或者復(fù)數(shù)輸入情況下高斯整數(shù))項(xiàng)的幺模(unimodular)，這涉及到基矩陣行列式的絕對(duì)值是一，并且涉及基矩陣的逆矩陣具有整數(shù)(在復(fù)數(shù)情況下為高斯整數(shù))項(xiàng)。

根據(jù)定義，注意到變換的多維星座即，是符號(hào)的所有可能矢量的集合x(chóng)＝tz。

因此，硬輸出解碼器通?；谛诺滥Ｐ蛓＝hrx+η來(lái)執(zhí)行硬輸出判定，然后通過(guò)利用線性解碼器使用關(guān)系x＝tz來(lái)獲取對(duì)z的估計(jì)。這種檢測(cè)器的性能是好的，其涉及到正交性假設(shè)是相當(dāng)好的。格基規(guī)約步驟具有高復(fù)雜性，但是只要信道沒(méi)有變化，就可以在幾個(gè)解碼步驟之間交互作用。這可以與移位列表解碼器組合，作為預(yù)處理步驟。

本發(fā)明首先受益于通過(guò)格基規(guī)約所提供的幾乎正交性。實(shí)際上，在應(yīng)用格子分解h＝hrt之后，可以獲取以下信道模型

其中，η′可以近似為白高斯噪聲，并且新的snr近似為ρ′。

根據(jù)定義，該信道模型被稱作rcm(簡(jiǎn)化信道模型)或者格基規(guī)約之后的信道模型，這與針對(duì)與不執(zhí)行格基規(guī)約的情況相對(duì)應(yīng)的ocm(觀察信道模型)相反。

根據(jù)本發(fā)明，接收器rec計(jì)算形成多維星座的發(fā)送符號(hào)矢量的編碼比特的軟估計(jì)，該發(fā)送矢量由接收器經(jīng)由信道從源接收到，

-從所述接收器的存儲(chǔ)器獲取具有整數(shù)項(xiàng)或高斯整數(shù)項(xiàng)的預(yù)定的矢量的列表，

-獲取所述源和接收器與接收符號(hào)之間的信道矩陣估計(jì)，

-根據(jù)信道矩陣估計(jì)來(lái)獲取簡(jiǎn)化的信道矩陣和基底變換矩陣，

-至少根據(jù)所述簡(jiǎn)化的信道矩陣和所述接收符號(hào)，計(jì)算具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量，

-圍繞具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量，將所述預(yù)定列表的矢量移位并且獲取移位的矢量列表，

-根據(jù)屬于移位的矢量的列表的矢量并且根據(jù)從多維星座和基底變換矩陣獲取的變換的多維星座，計(jì)算所述編碼比特的軟估計(jì)。

圖2是表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的接收器的架構(gòu)的圖。

接收器rec例如具有基于通過(guò)總線201連接在一起的組件和由如圖3所公開(kāi)的程序控制的處理器200的架構(gòu)。

這里，必須注意，接收器rec可以具有基于專用集成電路的架構(gòu)。

總線201將處理器200連接至只讀存儲(chǔ)器rom202、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器ram203及無(wú)線接口205。

存儲(chǔ)器203包含旨在接收變量和與圖3所公開(kāi)的算法相關(guān)的程序指令的寄存器。

處理器200控制無(wú)線接口205的工作。

只讀存儲(chǔ)器202包含與圖3所公開(kāi)的算法相關(guān)的程序的指令，所述指令在接收器rec通電時(shí)被傳遞至隨機(jī)存取存儲(chǔ)器203。

下文參照?qǐng)D3描述的算法的任何和所有步驟可以通過(guò)由可編程計(jì)算機(jī)器執(zhí)行一組指令或程序而在軟件中實(shí)現(xiàn)，可編程計(jì)算機(jī)器諸如是pc(個(gè)人計(jì)算機(jī))、dsp(數(shù)字信號(hào)處理器)或微控制器；或者通過(guò)諸如fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)或asic(專用集成電路)的機(jī)器或?qū)Ｓ媒M件而按硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

換句話說(shuō)，接收器rec包括電路或包括電路的裝置，使得接收器rec執(zhí)行下文參照3描述的算法步驟。

圖3表示用于針對(duì)移位列表球形解碼器，基于量化的列表字母表執(zhí)行接收編碼比特的軟估計(jì)的算法。

更精確地說(shuō)，本算法由接收器rec的處理器200執(zhí)行。

在步驟s30，處理器200執(zhí)行預(yù)定的矢量的列表的離線計(jì)算。

例如，處理器200使用如u.finkce和m.pohst在1985年發(fā)表于mathematicsofcomputationvol44pp463的、題名為“improvedmethodsforcalculatingvectorsofshortlengthinalatticeincludingacomplexityanalysis”的論文中所公開(kāi)的方法，以便獲取格子的原點(diǎn)周?chē)那蛐蔚氖噶康牧斜?。該預(yù)定列表可以是其它形式，就像通過(guò)列出屬于立方體形狀的所有矢量(即，各項(xiàng)由下限和上限界定的實(shí)部和虛部)的立方體的一樣。選擇該列表的大小以匹配目標(biāo)復(fù)雜度或fpga實(shí)現(xiàn)中的芯片組的大小。

在下一步驟s31，處理器200從無(wú)線接口i/f205獲取觀察y和矩陣信道估計(jì)h。

根據(jù)發(fā)送模型的定義，可以跨多個(gè)天線、時(shí)隙或子載波接收矢量y。

信道估計(jì)h例如通過(guò)允許估計(jì)h的每一個(gè)系數(shù)的前一信道估計(jì)步驟來(lái)獲取，例如通過(guò)使用由源src發(fā)送的導(dǎo)頻符號(hào)。

在mimo信道中，源src具有n個(gè)發(fā)送天線，并且接收器rec具有m個(gè)接收天線。m×n矩陣的系數(shù)h被認(rèn)為是具有零均值單位方差的高斯獨(dú)立相同分布。

在預(yù)編碼對(duì)角衰落信道的情況下，源src將m＝n個(gè)qam符號(hào)與一m×m預(yù)編碼矩陣φ線性組合，并且在m個(gè)衰落信道之一上并行地發(fā)送m個(gè)線性組合中的每一個(gè)。并行發(fā)送由m×m對(duì)角矩陣δ表示，其中，δi，i是δ的第i個(gè)對(duì)角線系數(shù)，并表示第i個(gè)平行衰落信道的衰落。

因此，m×m矩陣h將預(yù)編碼步驟與并行衰落信道上的傳輸?shù)穆?lián)結(jié)表示為h＝δφ。

在下一步驟s32，處理器200計(jì)算信道簡(jiǎn)化＝hrt。hr是簡(jiǎn)化的信道矩陣，而t是基底變換矩陣。根據(jù)矩陣h提供矩陣hr和t以使得h＝hrt的信道簡(jiǎn)化的計(jì)算根據(jù)lll簡(jiǎn)化來(lái)獲取，舉例來(lái)說(shuō)，如在alenstra、hlenstra以及l(fā).lovasz發(fā)表于mathematischeannalen，vol261，pp515-5321982的、題名為“factoringpolynomialswithrationalcoefficients”的論文中所公開(kāi)的。

例如，如c.lingw.hmow和n.howgrave-graham2010年發(fā)表于computingresearchrepositoryvolabs/1006.1661的、題名為“variantsofthelllalgorithmindigitalcommunications.complexityanalysisandfixedcomplexityimplementation”的論文中所公開(kāi)的，計(jì)算信道簡(jiǎn)化。

例如，如c.pschnorr在1987年發(fā)表于theoreticalcomputerscience，vol53，pp201-224的、題名為“ahierarchyofpolynomialtimelatticebasisreductionalgorithms”的論文中所公開(kāi)的，計(jì)算信道簡(jiǎn)化。

在一實(shí)現(xiàn)的變型例中，為了使接收器rec的復(fù)雜度降低，處理器200離線地定義存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的候選矩陣t的集合，而不在線地使用格基規(guī)約算法。

處理器200獲取信道矩陣h，對(duì)屬于候選矩陣t的集合的預(yù)定數(shù)量的候選的基底變換矩陣t執(zhí)行循環(huán)，針對(duì)每一個(gè)候選的基底變換矩陣t計(jì)算簡(jiǎn)化的信道hr＝ht^-1，并且處理器200例如將品質(zhì)因數(shù)定義為：

的被最小化的值，并且是轉(zhuǎn)置共軛運(yùn)算符，

-由被最大化的定義的值，其中，矩陣r通過(guò)qr分解hr＝qr獲取，其中，q是酉矩陣并且r是上三角矩陣。

處理器200選擇優(yōu)化所述品質(zhì)因數(shù)的一對(duì)(t，hr)。

處理器200通過(guò)將候選矩陣t的集合初始化成空集并且將關(guān)聯(lián)的概率矢量初始化成空矢量來(lái)獲取離線優(yōu)化中的候選矩陣t的集合處理器200根據(jù)信道的預(yù)期分布(例如，根據(jù)獨(dú)立的相同分布的復(fù)高斯多變量分布)隨機(jī)生成信道矩陣h，其具有居中的和單位方差項(xiàng)。處理器200然后應(yīng)用如已經(jīng)公開(kāi)的格基規(guī)約，以便獲取t和hr。處理器獲取候選矩陣t作為簡(jiǎn)化的結(jié)果，并且如果所獲取的候選矩陣未在候選矩陣t的集合中則將所獲取矩陣t添加至候選矩陣t的集合或者修改關(guān)聯(lián)至所獲取的矩陣的發(fā)生概率。處理器200重復(fù)該操作給定次數(shù)。最后，處理器200選擇候選矩陣t的集合中的、具有最高概率的給定數(shù)量的矩陣t。

在一實(shí)現(xiàn)的變型例中，為了使接收器rec的復(fù)雜度降低，處理器200離線地定義存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的候選矩陣hr的集合，而不在線地使用格基規(guī)約算法。處理器200獲取信道矩陣h，對(duì)屬于候選矩陣hr′的集合的預(yù)定數(shù)量的候選基矩陣hr執(zhí)行循環(huán)，針對(duì)每個(gè)候選矩陣hr計(jì)算候選基底變換矩陣其中，表示將候選基底變換矩陣的每個(gè)系數(shù)舍入到最接近的整數(shù)值或高斯整數(shù)，并且處理器200例如將品質(zhì)因數(shù)定義為的最小化的值。

處理器200選擇優(yōu)化品質(zhì)因數(shù)的一對(duì)(t，hr)。

處理器200通過(guò)將候選矩陣hr的集合初始化成空集合并且將關(guān)聯(lián)的概率矢量初始化成空矢量來(lái)獲取離線優(yōu)化中的候選矩陣hr的集合處理器200根據(jù)信道的預(yù)期分布(例如，根據(jù)獨(dú)立的相同分布的復(fù)高斯多變量分布)隨機(jī)生成信道矩陣h，其具有居中的和單位方差項(xiàng)。處理器200然后應(yīng)用格基規(guī)約，如已經(jīng)公開(kāi)的那樣，以便獲取t和hr。處理器200獲取候選矩陣hr作為簡(jiǎn)化的結(jié)果，并且如果所獲取的候選矩陣未在候選矩陣hr的集合中，則將所獲取矩陣hr添加至候選矩陣hr的集合或者修改關(guān)聯(lián)至所獲取矩陣的概率。處理器200重復(fù)該操作給定次數(shù)。最后，處理器200選擇候選矩陣hr的集合中的、具有最高概率的給定數(shù)量的矩陣hr。

如果信道矩陣是分圓預(yù)編碼對(duì)角信道，則簡(jiǎn)化信道矩陣的集合根據(jù)針對(duì)分圓旋轉(zhuǎn)的分圓域的離線預(yù)處理來(lái)獲取。

實(shí)際上，如果φ是分圓旋轉(zhuǎn)，則考慮關(guān)聯(lián)至分圓域的單位的候選矩陣δq的集合這些單位可以由表示為大小為n的矢量的n′個(gè)基本單位的集合{ui}構(gòu)成。

針對(duì)每個(gè)基本單位，處理器200定義對(duì)角矩陣bi，其中，對(duì)角線組元由限定，其中，符號(hào)diag將矩陣a的對(duì)角組元提取為矢量diaga＝[a1，1，…，an，n]^t，其中，ai，i是第i行和列的第i個(gè)元素。

最后，可以顯示出

其中，n′是小于或等于n的參數(shù)。

因此，處理器200根據(jù)例如隨機(jī)地選擇的格子矢量的集合(或者換句話說(shuō)，k個(gè)矢量的隨機(jī)集合)來(lái)建立候選矩陣δq的集合然后，針對(duì)每個(gè)信道估計(jì)h，處理器200計(jì)算并從中選擇候選δq，使得

δ＝ξδq

其中，ξ是δ到δq的量化誤差，并且例如使得值maxi(|log(|ξi|)|)被最小化。

然后，分圓旋轉(zhuǎn)的代數(shù)特性給出和hr＝ξφ，這允許從δq的集合中得到矩陣t的集合

在下一步驟s33，處理器200計(jì)算rcm的新觀察

根據(jù)在步驟s31獲取的接收到的觀測(cè)y和在步驟s32獲取的簡(jiǎn)化信道hr的逆矩陣，計(jì)算rcm的新觀察

在下一步驟s34，處理器200確定rcm中的最接近矢量y′的估計(jì)估計(jì)是具有整數(shù)坐標(biāo)的矢量。

rcm中的最接近矢量y′的估計(jì)例如是如下獲得的：首先基于ocm對(duì)y應(yīng)用mmse濾波器，之后是一個(gè)判定，然后乘以t，以便得到

例如，通過(guò)取得最接近的整數(shù)值(如果在復(fù)數(shù)維度下，則在實(shí)部和虛部上獨(dú)立地獲取)，即通過(guò)首先計(jì)算x′，來(lái)獲取rcm中的最近矢量y′的估計(jì)

可選地，為了確保x屬于多維qam調(diào)制，需要一個(gè)附加步驟來(lái)計(jì)算z′＝t^-1x′，并且根據(jù)下式得到z″

以便最終獲取

在下一步驟s35，處理器200將周?chē)念A(yù)定列表移位，以生成列表這例如通過(guò)針對(duì)每一個(gè)計(jì)算矢量的集合來(lái)獲取。

在下一步驟s36，處理器200去除中的不屬于變換的多維星座的矢量并獲取列表

為了去除中的不屬于變換的多維星座的矢量，處理器200計(jì)算列表其按t^-1變換被移位的列表的結(jié)果，然后應(yīng)用與的交集。實(shí)際上，該交集的實(shí)現(xiàn)比直接計(jì)算更容易，并且可以執(zhí)行如下

針對(duì)所有

·檢查

·檢查

·如果其中一個(gè)檢查為假，則從刪除矢量z

結(jié)果，剩余矢量的列表是并通過(guò)按t應(yīng)用變換來(lái)獲取列表

當(dāng)預(yù)先計(jì)算和存儲(chǔ)矩陣t的集合時(shí)，可以針對(duì)每個(gè)可能的t預(yù)先計(jì)算和存儲(chǔ)矢量的列表

在另一選項(xiàng)中，處理器200針對(duì)t和的所有可能的值存儲(chǔ)所有列表

在另一選項(xiàng)中，處理器200針對(duì)t和的所有可能的值存儲(chǔ)所有列表

在下一步驟s37，處理器200根據(jù)矢量的列表來(lái)計(jì)算編碼比特的軟估計(jì)。

根據(jù)一優(yōu)選實(shí)現(xiàn)模式，處理器200根據(jù)下式計(jì)算llr

其需要列表

在另一實(shí)現(xiàn)模式中，處理器200根據(jù)下式計(jì)算llr

其需要列表

在另一實(shí)現(xiàn)模式中，處理器200根據(jù)下式估計(jì)llr

其需要列表并且其中，通過(guò)僅計(jì)算一次矩陣矢量乘法而免去了一定的復(fù)雜度，而不是根據(jù)需要計(jì)算為許多矩陣矢量乘法hrx。

圖4表示了通過(guò)信道和格基規(guī)約的星座變換的幾何說(shuō)明。

圖4a公開(kāi)了作為星座的多維星座c的實(shí)部，其中為了例示起見(jiàn)，n＝2。矢量被例示為黑點(diǎn)，而白點(diǎn)是其它矢量

在mimo信道變換之后，包含矢量z的矩形星座被偏斜成在圖4c上作為黑點(diǎn)觀察到的、包含矢量的平行體星座被標(biāo)記為白點(diǎn)的觀察到的格子是由信道矩陣h定義的格子的其它矢量。這對(duì)應(yīng)于ocm。

在信道簡(jiǎn)化之后，圖4b示出了具有包含矢量的中的星座的觀察到的格子的最接近表述。圖4a與4c之間有一個(gè)基本改變，并且變換的多維星座在中呈平行體。這對(duì)應(yīng)于rcm。

觀察到，無(wú)論信道h，從圖4b至圖4c的變換hr由于簡(jiǎn)化的信道特性而幾乎正交，其涉及圖4b中繪制的球形，在按hr變換之后在圖4c中幾乎是球形的。

因此，本發(fā)明旨在繪制rcm而非ocm中的球形的矢量的列表。

變換的多維星座總是位于這意味著根據(jù)本發(fā)明，到格子的原點(diǎn)的最接近矢量的球形列表可以計(jì)算一次并且用于所有，并且移位成tz的硬估計(jì)。

由于可以離線完成矢量的列表的構(gòu)建，因而本發(fā)明免去了大量的復(fù)雜性。

可以觀察到圖4b中考慮的球形受t^-1的影響而偏斜成圖4a中的橢球形。

此外，圖4b中的變換的多維星座受t的影響而成為圖4a中的qam矢量的矩形多維星座的偏斜版本。

因此，t現(xiàn)在扮演等效信道的角色，但是具有包含整數(shù)項(xiàng)的特性，并且以高概率地屬于有限的字母表。本發(fā)明使用該特性來(lái)進(jìn)一步免去復(fù)雜性。

最后，為了計(jì)算軟輸出檢測(cè)，僅考慮屬于星座的矢量，然后需要進(jìn)行選擇的操作來(lái)拒絕星座外的矢量。

自然，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)上述本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行許多修改。