[发明专利]用于确定信号矢量的方法与系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年5月4日提交的美国专利临时申请60/797,509的优先 权，为此将其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于确定信号矢量的方法与系统。

背景技术

由于多个发射和接收天线的使用显著地提高了系统容量，因而多输 入多输出(MIMO)系统作为有应用前景的下一代通信系统的备选方案已 受到越来越多的关注。因为最优的最大似然(ML)检测产生指数级的复 杂度，因此不适合于实际应用，因而通常使用次优的检测算法。然而， 例如，低复杂度的零化加抵消算法(参见文献[1])存在显著的多样化损 失和功率损耗的问题。

为了寻求具有低复杂度但接近最大似然检测的性能的算法，人们作 了很多努力，其中球解码(参见文献[2]-[8])以及与所谓的M-算法相结 合的QR分解(QRD-M)(参见文献[9])是最具吸引力的。这两种算法都 是基于树搜索的算法，其中球解码是深度优先搜索，QRD-M是广度优先 搜索。球解码通过只搜索落在超球面内的那些候选者来降低复杂度， QRD-M算法通过在每步中仅保留具有最小累积度量的那些候选者来降低 复杂度。尽管平均起来球解码的复杂度低于QRD-M算法，但是球解码的 最坏情形的复杂度是相当高的。

本发明旨在提出一种比传统的检测方法的性能有所改进的检测方 法。

发明内容

一种用于确定由发射机发送的信号矢量的方法，所述信号矢量包括 来自所接收的信号矢量的多个分量，所述方法包括：对表示通信信道的 特征、并且已根据所述通信信道上的噪声的方差信息被扩展的信道矩阵 进行QR分解，所述信号矢量经由所述通信信道接收；利用所述已扩展信 道矩阵的QR分解执行多个确定步骤，其中，在每一个步骤中确定所述信 号矢量的一组可能的子矢量，从而在每一个步骤，该组中的可能的子矢 量的个数低于预定的最大个数，可能的子矢量是已由所述发射机发送的 信号矢量的子矢量，并且，在除了第一步骤之外的每个步骤中，所述的 一组子矢量中的各子矢量是通过使在前一步骤中所确定的一组子矢量中 的子矢量被扩展所述信号矢量的分量的一个可能的符号得到的，其中在 前一步骤中所确定的子矢量不包括可能的符号；选择在所述多个确定步 骤的最后一步中所确定的一组可能的子矢量的一个矢量作为信号矢量。

在其它的实施例中，提供了根据所述用于确定信号矢量的方法的系 统。

附图说明

以下参照附图说明本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明实施例的通信系统。

图2示出了根据本发明实施例的流程图。

具体实施方式

示例性地，在一个实施例中，进行QRD-M算法以用于检测，该算法 不是基于迫零，而是基于信号矢量的MMSE(最小均方差)估计的。与传统 的QRD-M算法相比，该算法可以保持QRD-M算法的接近最大似然性能而 总复杂度可以降低50％。基于MMSE估计的QRD-M方法也可看作是基于 MMSE滤波原理的预滤波式QRD-M算法。

在用于确定信号矢量的方法的上下文中所描述的实施例可以类似地 对系统和计算机程序产品有效。

待确定的信号矢量例如通过发射机发送，并且最大个数小于可以通 过发射机发送的所有信号矢量的个数。信号矢量也可以例如根据多用户 MIMO或根据CDMA由多个发射机发送。

这意味着确定步骤中不是所有可能的子矢量都被考虑在内，这使复 杂度降低。当根据最大似然搜索确定子矢量时，这意味着该搜索不是穷 举的。

例如，对于信号矢量的各分量来说，当多个可能的分量值可由发射 机发送时，预定的最大个数可小于可能的分量值个数的乘方，该乘方的 次数为信号矢量的分量的个数。

在一个实施例中，在一个步骤中所确定的一组可能的子矢量中的所 有子矢量具有相同的维数。然而，这不是必须的，这些子矢量也可以具 有不同的维数。所执行的确定步骤的次数可以是信号矢量的分量的个数。

在一个实施例中，利用QRD-M算法基于扩展信道矩阵来确定信号矢 量。

该方法还包括利用MMSE滤波矩阵对所接收到的信号矢量进行预滤 波。然后可以利用QRD-M算法基于经过预滤波的已接收信号矢量来确定 多组子矢量。