[发明专利]多输入多输出系统中的串行干扰消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号检测技术，特别涉及多输入多输出(MIMO)系统中多串行干扰消除方法。 

背景技术

在多输入多输出系统中，用户信号经复用后从多根发射天线发射出去，在接收端通过多根接收天线进行接收。基于最小均方误差(MMSE)或迫零(ZF)算法的垂直贝尔实验室分层空时结构(VBLAST)是一种低复杂度的串行检测方法。 

其中，利用ZF算法进行串行干扰消除的基本思想是：接收端在接收到的信号中，按照一定的顺序依次检测各个发送信号，在检测出每个发送信号后，将该发送信号对其它发送信号的干扰消除掉，然后在消除干扰后的信号中继续检测下一个发送信号，依此循环，直到检测出所有的发送信号。利用MMSE算法进行串行干扰抵消的信号检测时，其基本思想与ZF算法相同，同样是按照一定顺序检测各个发送信号，与ZF算法的区别在于，在检测出每个发送信号并进行干扰消除时，除将检测出的发送信号本身对其它发送信号造成的干扰外，进一步消除各种噪声对发送信号造成的干扰。可见，由于考虑了其它噪声干扰的影响，MMSE算法相比于ZF算法具有更好的检测性能。 

在上述采用ZF或MMSE等串行干扰消除的接收方法时，发送信号的串行检测顺序对于系统接收性能的影响很大。目前，采用VBLAST方案结合ZF或MMSE进行串行干扰消除时，确定信号检测顺序的方式为：在每检测出一个发送信号后，确定下一个要检测的发送信号时，首先计算剩余的待检测发送信号的信噪比，选择信噪比最大的发送信号作为下一个检测的发送信号。在每次确定下一个检测的发送信号过程中，均需要进行矩阵的求逆或伪逆运算，而矩阵逆运算的复杂度很高，并且，随着发射天线数的增加，需要检测的发送信号增加，检测过程中对矩阵求逆或伪逆的次数也相应增加，从而导致整个VBLAST信号检测的计算复杂度也成倍增加。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种在MIMO系统中进行串行干扰抵消时确定检测顺序的方法，能够有效降低VBLAST方案中信号检测的计算复杂度和提高信号检测性能。 

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案： 

一种多输入多输出系统中的串行干扰消除方法，包括： 

a、获取发送端到接收端的信道传输矩阵H； 

b、根据步骤a中所述信道传输矩阵H确定当前信道传输矩阵，设置加权矩阵Q和第一排序矩阵P分别为M×M维和N×N维的单位矩阵，所述M和N分别为所述当前信道传输矩阵的行数和列数，并将当前信道传输矩阵的第一列作为当前列，即k＝1，k表示当前列的列号； 

c、从当前信道传输矩阵的当前列到最后一列，在每列中提取第k个元素到最后一个元素构成该列的重构列向量，计算每列的重构列向量的范数，确定范数最小的重构列向量所在列的列号q，并对该列的重构列向量进行豪思霍德householder变换，生成向量v和标量β；根据向量v和标量β构造归一化正交矩阵Q_t； 

d、将所述Q_t与当前信道传输矩阵的乘积作为更新后的信道传输矩阵，将矩阵Q_t与当前加权矩阵Q的乘积作为更新后的加权矩阵；将更新后的信道传输矩阵的第k列和第q列交换，将当前第一排序矩阵的第k列和第q列交换； 

e、将步骤b中所述当前信道传输矩阵的下一列作为当前列，即k＝k+1，并判断k是否等于当前信道传输矩阵的行数和列数中的最小值，若是，则执 行步骤f，否则返回步骤c； 

f、根据当前加权矩阵和步骤b中所述当前信道传输矩阵确定上三角矩阵R，根据矩阵R对各个信号进行串行干扰消除。 

较佳地，所述根据当前加权矩阵和步骤b中所述当前信道传输矩阵确定上三角矩阵R为：将当前加权矩阵与步骤b中获取的所述信道传输矩阵以及当前第一排序矩阵的共轭转置矩阵之乘积作为矩阵R。 

较佳地，步骤b中所述根据步骤a中的信道传输矩阵H确定当前信道传输矩阵为：将步骤a中所述信道传输矩阵H作为当前信道传输矩阵； 

所述根据矩阵R对各个信号进行串行干扰消除为： 

在接收端，计算当前加权矩阵与接收信号的乘积，利用该乘积结果和矩阵R，对接收信号进行串行干扰消除，检测发射信号。