软符号估计方法、接收机及计算机可读介质技术

一种软符号估计方法、接收机及计算机可读介质。所述软符号估计方法包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率。应用上述方案，可以利用任意两个相邻的映射符号之间具有部分相同的比特信息，简化星座图符号概率的计算，从而降低软符号估计的复杂度。

Soft Symbol Estimation Method, Receiver and Computer Readable Media

A soft symbol estimation method, a receiver and a computer readable medium. The soft symbol estimation method includes: calculating the probability that the transmission symbol is the mapping symbol of the first constellation map, where I is the index value of the mapping symbol of the constellation map; calculating the probability that the transmission symbol is the mapping symbol of the constellation map adjacent to the mapping symbol of the first constellation map based on the same characteristics between the mapping symbols of the adjacent constellation map. By using the above scheme, the probability calculation of constellation symbols can be simplified by using the same bit information between any two adjacent mapping symbols, thus reducing the complexity of soft symbol estimation.

【技术实现步骤摘要】
软符号估计方法、接收机及计算机可读介质
本专利技术实施例涉及通信领域，尤其涉及一种软符号估计方法、接收机及计算机可读介质。
技术介绍
随着无线通信系统的快速发展，接收机复杂度也随之增加。在无线通信系统中，不管发送端发送比特1还是比特0，接收端都可能误判。如果接收到信号r，正确判为0的概率与正确判为1的概率的比值就是似然比，将其取自然对数即为对数似然比(LogLikelihoodRatio，LLR)。传统接收机需要根据接收到的每一个比特的LLR，通过加权和，计算传输符号为每一个星座图映射符号的概率，即软符号估计，复杂度很高。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的技术问题是如何降低接收机进行软符号估计的复杂度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种软符号估计方法，所述方法包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率。可选地，所述计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号pi的概率为：Pr[pPAM＝pi]，其中Pr[·]为求概率运算符，pPAM为采用脉冲幅度调制的传输符号。可选地，所述基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率，包括：获取第i个星座图映射符号pi的第k位比特xk的值为b,其中b∈{0,1}；利用相邻的星座图映射符号之间的相同比特，推算与第i个星座图映射符号相邻的第i+1个星座图映射符号pi+1的第k位比特xk的值为计算传输符号为第i+1个星座图映射符号pi+1的概率为：其中L(xk)为第k位比特xk的先验最大似然比。可选地，所述星座图包括：独立正交的I路PAM星座图和Q路PAM星座图，对于任一路PAM星座图，pi和pi+1为相邻的两个星座图映射符号，每个星座图映射符号由N位比特组成，其中R为PAM星座图的阶数，N＝M/2，M＝log2R。本专利技术实施例提供一种接收机，所述接收机包括：第一计算单元，适于计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；第二计算单元，适于基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率。可选地，所述第一计算单元包括：第一计算子单元，适于计算传输符号为第i个星座图映射符号pi的概率为：Pr[pPAM＝pi],其中Pr[·]为求概率运算符，pPAM为采用脉冲幅度调制的传输符号。可选地，所述第二计算单元包括：第一获取子单元，适于获取第i个星座图映射符号pi的第k位比特xk的值为b,其中b∈{0,1}；第二计算子单元，适于利用相邻的星座图映射符号之间的相同比特，推算与第i个星座图映射符号相邻的第i+1个星座图映射符号pi+1的第k位比特xk的值为第三计算子单元，适于计算传输符号为第i+1个星座图映射符号pi+1的概率为：其中L(xk)为第k位比特xk的先验最大似然比。可选地，所述星座图包括：独立正交的I路PAM星座图和Q路PAM星座图，对于任一路PAM星座图，pi和pi+1为相邻的两个PAM星座图映射符号，每个PAM星座图映射符号由N位比特组成，其中R为PAM星座图的阶数，N＝M/2，M＝log2R。本专利技术实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一种所述方法对应的步骤。本专利技术实施例提供一种接收机，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一种所述方法对应的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例通过计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，并基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率，可以利用任意两个相邻的映射符号之间具有部分相同的比特信息，简化星座图映射符号的概率的计算，从而降低软符号估计的复杂度。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种软符号估计方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种星座图映射符号的组成示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种接收机的结构示意图。具体实施方式随着无线通信系统的快速发展，接收机复杂度也随之增加。在无线通信系统中，不管发送端发送比特1还是比特0，接收端都可能误判。如果接收到信号r，正确判为0的概率与正确判为1的概率的比值就是似然比，将其取自然对数即为对数似然比(LogLikelihoodRatio，LLR)。传统接收机需要根据接收到的每一个比特的LLR，通过加权和，计算传输符号为每一个星座图映射符号的概率，即软符号估计，复杂度很高。对于多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，MIMO)系统，采用线性最小均方误差(LinearMinimumMeanSquareError，LMMSE)迭代接收机，调制方式为采用格雷映射的正交幅度调制(SquareQuadratureAmplitudeModulation，S-QAM)，星座图由相互正交的I路(in-phase)和Q路(quadrature)组成。设定系统传输符号为sS-QAM，接收机估计的传输符号为R阶(R-ary)S-QAM星座图的符号为s1,…,sR，且所有符号属于集合sR∈χS-QAM。每个星座图符号si＝x1…xM由M＝log2R位比特组成。在软符号估计时，首先通过信道译码获取第k位比特xk的先验LLRL(xk)。计算xk被判断为b的概率如下：其中Pr[·]求概率运算符，b∈{0,1}。然后计算为星座图符号集合中某一符号的概率，即符号sS-QAM为si的概率，如下：最后计算传输符号sS-QAM的软符号估计值可表示如下：根据公式(2)，计算需要的实数乘法计算的次数为M-1。根据公式(3)所示的计算软符号的方法，所需乘法计算的次数为(M-1+2)R＝(log2R+1)R，所需加法计算的次数为2(R-1)。调制阶数越高，计算复杂度越高。为了简化上述计算复杂度，可将公式(2)转换为对数域计算，如下：则计算传输符号sS-QAM的软符号估计值可表示如下：由于对数运算和指数运算通常可以通过查表得到，故在不考虑对数运算和指数运算复杂度的前提下，公式(4)需要实数加法计算的次数为log2R-1。根据公式(5)所示的计算软符号的方法所需的实数乘法计算的次数为2R，所需实数加法计算的次数为：(log2R-1)+(2R-2)＝2R+log2R-3，算法复杂度较高。本专利技术实施例通过计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，并基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率，可以利用任意两个相邻的映射符号之间具有部分相同的比特信息，简化星座图映射符号的概率的计算，从而降低软符号估计的复杂度。为使本专利技术的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。参见图1，本专利技术实施例提供了一种软符号估计方法，所述方法可以包括如下步骤：步骤S101，计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软符号估计方法，其特征在于，包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率。

【技术特征摘要】
1.一种软符号估计方法，其特征在于，包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率。2.根据权利要求1所述的软符号估计方法，其特征在于，所述计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率包括：计算传输符号为第i个星座图映射符号pi的概率为：Pr[pPAM＝pi]，其中Pr[·]为求概率运算符，pPAM为采用脉冲幅度调制的传输符号。3.根据权利要求2所述的软符号估计方法，其特征在于，所述基于相邻的星座图映射符号之间的相同比特，计算传输符号为与第i个星座图映射符号相邻的星座图映射符号的概率，包括：获取第i个星座图映射符号pi的第k位比特xk的值为b,其中b∈{0,1}；利用相邻的星座图映射符号之间的相同比特，推算与第i个星座图映射符号相邻的第i+1个星座图映射符号pi+1的第k位比特xk的值为计算传输符号为第i+1个星座图映射符号pi+1的概率为：其中L(xk)为第k位比特xk的先验对数似然比。4.根据权利要求3所述的软符号估计方法，其特征在于，所述星座图包括：独立正交的I路PAM星座图和Q路PAM星座图，对于任一路PAM星座图，pi和pi+1为相邻的两个星座图映射符号，每个星座图映射符号由N位比特组成，其中R为PAM星座图的阶数，N＝M/2，M＝log2R。5.一种接收机，其特征在于，包括：第一计算单元，适于计算传输符号为第i个星座图映射符号的概率，其中i为星座图映射符号的索引值；第二计算单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓明，徐志昆，黄甦，曲鑫，
申请(专利权)人：北京科技大学，北京展讯高科通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11