[发明专利]空间相关MIMO的Turbo均衡接收方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及Turbo均衡迭代接收技术。

背景技术

比特交织编码调制(ST-BICM)是多入多出(MIMO)系统在平坦衰落信道中应用的简单和主流方案。 然而，当它运用于宽带无线通信时，衰落信道会呈现出严重的频率选择性。另一方面，当MIMO系统的多 个发送天线数据经过频率选择性衰落后，接收信号是多径叠加信号与多天线叠加信号组成，接收天线接收 的信号由于信道的多径和多天线的不同数据传输会形成符号间干扰(ISI)与天线间信号干扰(IAI)。在 MIMO系统中，优化的性能得到是通过最大似然序列检测(MLSE)，但MLSE的复杂度随天数与多径数呈指数 增长。最近，列表球型译码(LSD)是MIMO系统在平坦落信道下的候选检测方法，它能取得性能与复杂度 的最好折衷。

由于在频率选择性衰落信道中，由LSD的候选符号数随LSD的搜索半径成指数倍增长。最近，一种基 于多天线联合检测(JAD)的MIMO信号软干扰消除最小均方差(SC/MMSE)迭代均衡技术被采用，它可将 频率选择性信道转变为等效平坦衰落信道组，因此，LSD技术可应用于频率选择性信道下的MIMO信号检测， 它的前提是采用基于JAD的SC/MMSE检测方法。

发明内容

本发明针对Turbo均衡迭代接收技术对空间相关性敏感的问题，提出了一种对发送天线进行联合检测 的迭代均衡算法。由于该算法的复杂度随信道记忆长度、发送天线数的乘积呈指数增加，因此提出了列表 球型译码(LSD)的检测方法以降低实现复杂度。该发送天线联合检测的Turbo均衡接收技术可应用于空 间相关的MIMO频率选择性信道中，能有效地消除天线间干扰(IAI)、符号间干扰(ISI)及多用户干扰。

本发明的创新之处在于：将频率选择性信道通过迭代均衡变为平坦衰落信道，而可使用LSD译码来降 低系统信号检测的复杂度，并将LSD和JAD-based SC/MMSE检测算法合并，它不但可以降低均衡器的复杂 度，还可以降低MIMO信号检测算法对空间信道相关特性的敏感性。因为现有的基于每个发送天线数据流 单独检测(ABA)的SC/MMSE迭代均衡技术对空间相关信道是非常敏感的，会随着空间相关特性的增强， 性能急巨变差。由于JAD-based SC/MMSE信号检测方法将发送天线数据流看成信号矢量，通过对所有可 能的发送信号矢量进行近最大似然的检测方式，使得MIMO系统的性能对空间相关特性的敏感性低于基于 ABA的SC/MMSE检测方法。

1.发送机与信道模型

空时比特交织编码调制(ST-BICM)是一种简单的空时信号传输方案，运用于本发明作为空时信号传 输方法，其发送机结构如说明附图1所示。信息比特系列u经过编码器得到编码数据序列c，经过交织得 到数据序列v，采用分路的方式得到与传输天线数相应的数据子序列x，经过调制映射得到每一传输天线 上的数据符号S。接收机结构如说明附图2所示。假设理想的信道估计和精确的接收信号同步。接收机由 两级软入软出(SISO)构成，通过交织器与去交织器分隔，用对数似然比(LLR)表示的外信息在两级之 间进行交换。