一种信号接收机、信号接收方法及多用户多天线系统技术方案

技术编号:14526450 阅读:165 留言:0更新日期:2017-02-02 05:53
本申请公开了一种信号接收机、信号接收方法及多用户多天线系统,其中,信号接收机配置的N对ADC中包括K对高精度ADC和N‑K对单比特ADC,与全部由高精度ADC构成的理想信号接收机相比具有成本较低的优点。并且信号接收机通过利用ADC切换模块对K对高精度ADC的切换实现K对高精度ADC的充分利用,降低了单比特量化带来的频谱效率损失,显著降低信道训练开销,大幅提升多用户多系统的误码率性能。从而实现了在满足多用户多天线系统的性能要求的基础上,降低信号接收机的成本和功耗的目的。并且,信号接收机部署和优化灵活且易于实现,特别适用于大规模多用户多天线系统或毫米波系统。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线通信
,更具体地说,涉及一种信号接收机、信号接收方法及多用户多天线系统。
技术介绍
据《国际电子电气工程师协会无线通信会刊》(IEEETrans.WirelessCommun.,vol.9,no.11,pp.3590–3600,2010.)介绍,通过在基站配置大规模天线阵列,并在相同的时频资源块上同时服务多个用户,大规模多用户多天线系统(MassiveMultiple-InputMultiple-Output)可以极大地提升蜂窝网的频谱效率和辐射能量效率,因此被公认为第五代移动通信的关键技术之一。在理想的MassiveMIMO接收机架构中,每根基站天线都会配置一条高质量的射频链路和一对高精度模数转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC);但是随着基站天线数的大幅增加,信号接收机所需的高精度ADC的数量也会大幅增加,这就意味着信号接收机的硬件成本和功耗会显著提升,这可能会成为限制MassiveMIMO大规模商用的主要瓶颈。单比特ADC虽然具有功耗和成本较低的优势,长期作为无线通信系统低硬件复杂度接收机设计的重要选择,但是由单比特ADC构成的信号接收机应用于MassiveMIMO系统会面临严重的频谱效率损失,导致系统性能难以满足使用要求。因此,亟需一种能够满足MassiveMIMO系统的性能要求,且成本和功耗较低的信号接收机。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种信号接收机、信号接收方法及多用户多天线系统,以实现在满足多用户多天线系统的性能要求的基础上,降低信号接收机的成本和功耗的目的。为实现上述技术目的,本专利技术实施例提供了如下技术方案:一种信号接收机,应用于多用户多天线系统,所述多用户多天线系统包括基站和U个用户,所述基站具有N根天线,每个所述用户具有一根天线,用户u到基站的上行信道记为hu=[h1u,...,hNu]T,所有用户到基站的上行信道记为信道矩阵H=[h1,...,hU];所述信号接收机包括:与所述N根天线连接的N条射频链路;所述N条射频链路通过ADC切换模块与N对模数转换器ADC连接,所述N对ADC中包括K对高精度ADC和N-K对单比特ADC;与所述N对ADC远离ADC切换模块一端连接的线性接收装置,以及与所述线性接收装置远离所述N对ADC一端连接的译码器;其中,用户的发送信号通过所述信道矩阵向所述N条射频链路传送;所述N条射频链路用于对基站的接收信号进行混频处理,获得基带接收信号y=Hx+z,其中,z为噪声,x=[x1,...,xU]T为所有用户的发送信号,xu为用户u的发送信号;所述ADC切换模块用于根据所述信道矩阵为所述N条射频链路切换高精度ADC或单比特ADC,以使所述高精度ADC或单比特ADC对所述基带接收信号进行模数转换处理,获得数字信号其中,sgn(·)表示复数域上的符号函数,记r=[r1,...,rN]T,δ=[δ1,...,δN]T为切换矢量,其中,δn∈{0,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号接收机,其特征在于,应用于多用户多天线系统,所述多用户多天线系统包括基站和U个用户,所述基站具有N根天线,每个所述用户具有一根天线,用户u到基站的上行信道记为hu=[h1u,...,hNu]T,所有用户到基站的上行信道记为信道矩阵H=[h1,...,hU];所述信号接收机包括:与所述N根天线连接的N条射频链路;所述N条射频链路通过ADC切换模块与N对模数转换器ADC连接,所述N对ADC中包括K对高精度ADC和N‑K对单比特ADC;与所述N对ADC远离ADC切换模块一端连接的线性接收装置,以及与所述线性接收装置远离所述N对ADC一端连接的译码器;其中,用户的发送信号通过所述信道矩阵向所述N条射频链路传送;所述N条射频链路用于对基站的接收信号进行混频处理,获得基带接收信号y=Hx+z,其中,z为噪声,x=[x1,...,xU]T为所有用户的发送信号,xu为用户u的发送信号;所述ADC切换模块用于根据所述信道矩阵为所述N条射频链路切换高精度ADC或单比特ADC,以使所述高精度ADC或单比特ADC对所述基带接收信号进行模数转换处理,获得数字信号其中,sgn(·)表示复数域上的符号函数,记r=[r1,...,rN]T,δ=[δ1,...,δN]T为切换矢量,其中,δn∈{0,1}且δn=1时表示所述ADC切换模块为第n根基站天线配置一对高精度ADC,表示所述ADC切换模块为第n根基站天线配置一对单比特ADC;所述线性接收装置用于对所述数字信号进行线性处理,获得关于发送信号x的软估计所述译码器用于对所述发送信号的软估计分别进行译码,获得每个用户的发送消息。...

【技术特征摘要】
1.一种信号接收机,其特征在于,应用于多用户多天线系统,所述多用户多天线系统包括基站和U个用户,所述基站具有N根天线,每个所述用户具有一根天线,用户u到基站的上行信道记为hu=[h1u,...,hNu]T,所有用户到基站的上行信道记为信道矩阵H=[h1,...,hU];所述信号接收机包括:与所述N根天线连接的N条射频链路;所述N条射频链路通过ADC切换模块与N对模数转换器ADC连接,所述N对ADC中包括K对高精度ADC和N-K对单比特ADC;与所述N对ADC远离ADC切换模块一端连接的线性接收装置,以及与所述线性接收装置远离所述N对ADC一端...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁宁张文逸陈晓辉
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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