一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法和装置，设置多个检测阶段，分阶段进行迭代检测，每一检测阶段只检测当前检测阶段可靠性大于预设门限的层，其中所述方法包括步骤：对接收信号进行前处理，以生成第一检测阶段初始接收信号；对第一检测阶段初始接收信号进行多轮迭代检测，以生成第一检测阶段判决信号，再经过后续处理步骤，以生成第二检测阶段初始接收信号；根据预设检测阶段数至所有层已检测，以生成最终判决信号。本发明专利技术通过对现有迭代检测方法的进一步改进，在增加较少复杂性和计算量的前提下，使MIMO无线通信接收机的性能得到提升，尤其有效地改善了高阶调制下MIMO无线通信接收机的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法和装置
本专利技术涉及通讯领域，尤其涉及一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法和装置。
技术介绍
多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)技术利用丰富多径的无线传播环境中不同天线之间信道增益的不相关特性，获得高信道容量，从而提高整个系统的频谱利用率和可靠性。接收机是MIMO系统的主要组成部分，也是整个系统性能和复杂性的瓶颈。因此，MIMO无线通信接收机的高性能低复杂性的检测方法一直是研究的热点，包括近些年提出的应用于大规模MIMO(LargeMIMO，MassiveMIMO)系统中的低复杂性检测方法。首先，采用线性均衡方式的MIMO无线通信接收机结构简单易实现，但其性能较差。其中，常见的线性均衡方式包括迫零(ZF，ZeroForcing)均衡和最小均方误差(MMSE，MinimumMeanSquareError)均衡等。其次，基于顺序干扰消除(SIC，SuccessiveInferenceCancellation)的MIMO无线通信接收机，由于采用了很好的干扰抑制技术，使得不同层间的干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法，其特征是，包括如下步骤：步骤R11：分别对接收信号进行处理，得第一检测阶段的初始接收信号；所述处理包括下变频、模数转换、同步和信道估计以及均衡等；步骤R12：对上述初始接收信号进行多阶段迭代检测，得到对应的最终判决信号；步骤R13：对经多阶段迭代检测得到的最终判决信号进行判决；步骤R14：输出判决后的信号，即输出最终检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法，其特征是，包括如下步骤：步骤R11：分别对接收信号进行处理，得第一检测阶段的初始接收信号；所述处理包括下变频、模数转换、同步、信道估计以及均衡；步骤R12：对上述初始接收信号进行多阶段迭代检测，得到对应的最终判决信号；步骤R13：对经多阶段迭代检测得到的最终判决信号进行判决；步骤R14：输出判决后的信号，即输出最终检测结果；所述步骤R12的进行多阶段迭代检测是：设置多个检测阶段，分阶段进行迭代检测：其中，在第一检测阶段，只检测出可靠性高于1-α1对应的N1层，即可靠性大于预设门限1-α1的层，其中，α1为第一阶段预设门限值；当且仅当判决统计量的正交分量和同相分量均满足可靠性高于1-α1时，才称对应层的可靠性高于1-α1，即该层为可靠性大于预设门限的层；在进行第二检测阶段之前，需要将信道矩阵对应于第一检测阶段检测的N1层的列置为零，并将第一检测阶段检测的N1层对应的判决输出信号重构后，作为干扰从当前检测阶段的初始接收信号中消除，得到第二检测阶段的初始接收信号；从而将原NT×NR的MIMO系统等效为一个(NT-N1)×NR的MIMO系统；在第二检测阶段，将原NT×NR的MIMO系统等效为一个(NT-N1)×NR的MIMO系统后，按与第一检测阶段同样的方法检测出可靠性高于预设门限值1-α2对应的N2层；其中，NT和NR分别为发射天线数和接收天线数，N1是第一阶段检测的层的个数，α2为当前检测阶段预设门限值；在第m个检测阶段检测之前均要对上一检测阶段做前述对第一检测阶段相同的处理，使得当前检测阶段的系统等效为一个[NT-(N1+…+Nm-1)]×NR的系统，有效利用了额外接收分集；其中，m＝1,2,…,M，M为预设检测阶段数；最后第M个检测阶段检测前M-1个检测阶段未检测的NT-(N1+…+NM-1)层，即当NT层均被检测完毕时，M阶段迭代检测结束；每一检测阶段预设的迭代检测的迭代次数Km和判决距离门限值αm允许相同也允许不同；其中，0＜αm＜1，m＝1,2,…,M，M为预设检测阶段数。2.如权利要求1所述的一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法，其特征是，所述步骤R12包括如下步骤：步骤R12-1：存储步骤R11输出的初始接收信号，所述初始接收信号为第一检测阶段中各层对应的初始接收信号步骤R12-2：对步骤R12-1中所述的初始接收信号r(m)进行MMSE均衡，并利用部分判决方法获得当前检测阶段各层对应的初级判决信号其中，(·)Τ表示矩阵或向量的转置；步骤R12-3：利用所述步骤R12-2的初级判决信号来获得MIMO无线通信接收机接收到的第l层符号对应发射信号的重构信号，即进一步地，对MIMO无线通信接收机接收到的除第l层以外的其他NT-1层符号对应发射信号的重构信号的叠加得到即其他NT-1层符号对第l层符号的干扰；其中，H(m)为第m个检测阶段的信道估计矩阵，为对应的信道估计矩阵的第l列，m＝1,2,…,M，l＝1,2,…,NT；步骤R12-4：进行第m个检测阶段的Km轮迭代检测，并确定当前检测阶段检测的可靠性大于当前预设门限的层对应的标号，即对应第m个检测阶段检测的Nm层；步骤R12-5：更新第m个检测阶段检测的Nm层符号的重构信号并将其对应重构信号之和从当前检测阶段的初始接收信号r(m)中消除掉，从而得到下一检测阶段的初始接收信号r(m+1)；步骤R12-6：将信道估计矩阵H(m)对应于当前检测阶段检测的Nm层的列置零，即得H(m+1)，并重新计算均衡矩阵；步骤R12-7：m＝m+1，继续下一检测阶段，即重复上述步骤R12-2至步骤R12-6；步骤R12-8：最后一个检测阶段结束，输出M阶段IIC检测的最终判决信号3.如权利要求2所述的一种MIMO无线通信接收机的多阶段迭代检测方法，其特征是，所述步骤R12-4中每个检测阶段可靠性大于预设门限的层的个数依赖于预设可靠性门限值1-αm；所述步骤R12-8中最后一个检测阶段不再需要进行步骤R12-5至步骤R12-7，在步骤R12-4后直接进行步骤R12-8的输出。4.如权利要求2所述的一种M...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜岩，张焕井，何波，刘焕焕，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37