[发明专利]用于脉冲位置调制多源系统的最大似然解码器

说明书

技术领域

本发明涉及最大似然解码领域，特别是用于使用脉冲位置调制的多源系统。

背景技术

使用最大似然准则的接收机也被叫做ML(最大似然)接收机，众所周知 在通信领域中当传输信道为高斯信道时这种接收器是最优的。例如在J.G.Proakis 的著作名为“Digital communications(数字通信)”的书里，第4版，第242-247 页，可以找到对这种接收器的描述。特别是最大似然接收机已经被考虑用于移 动通信领域中。为了消除MAI(多址干扰)，可以采用能够对传输信道中不同用 户发送的符号同时解码的ML接收机(多用户ML接收机)。可见，依照最大似 然准则对这些用户发送的符号的估计过程就相当于在一个网络中的点中查找哪 个最接近在一个M^K维空间中代表接收信号的点，其中M是K个用户所使用的 调制维度。这些点的网络由不同用户的调制星座产生。这种方法由于高阶指数 K很快变得复杂，因此，通常采用一种名为“球形解码”的解码方法，它将搜 索最近的邻居的范围限制在属于以接收到的点为中心的噪声球内的网络中的 点。在E.Viterbo等发表于IEEE信息理论学报，第45卷，第1639-1642页，1999 年7月，名为“A universal lattice code decoder for fading channels(一种用于衰落 信道的通用lattice码解码器)”的论文中，可以找到关于球形解码器的描述。球 形解码被应用于使用PAM或QAM类型调制星座的系统中。

近来，球形解码被提议用于实现MIMO(多输入多输出)系统接收机。MIMO 系统指的是一种通信系统，其中至少有一个发射机通过多个天线传输信息符号。 接收机可以只有单个天线(MISO系统，是多输入单输出的缩写，目前使用的更 多)或者多个天线，这里使用的术语MIMO不作区分地指代这两种配置。

在MIMO系统情况下，点的网络由不同天线传输符号所使用的调制星座产 生。在M.O.Damen等的发表在IEEE信息理论学报第49卷，第10期，2389-2402 页，2003年10月上的名为“On Maximum-Likelihood detection and the search for the closest lattice point(基于最大似然检测和查找最接近的栅格点)”的论文中可以 找到用于MIMO系统的球形解码的实施方式的例子。在该球形解码器中，仅仅 考虑了PAM和QAM调制器。

在接下来的描述中，一般术语多源也同样地指定多用户配置为MIMO配 置。容易理解，在第一种情况下，源表示到达或来自不同用户的符号流，并且 在第二种情况下，表示不同天线发射的符号流。显然，当多个用户终端是多天 线类型时这两种情况可以合并。此外，假定符号流是同步的。

球形解码ML接收机将被描述为在K个用户情况下，每个用户k∈{1，..，K}通 过i_k天线传输信号到接收机，即，源的总数为P=Σk=1Kik.]]>收到的信号可以表示为 向量形式：

x＝Ha+n    (1)

其中，x是P′维的判定变量的向量，其中P′等于接收机的天线的数量乘以 每个接收天线观测到的判定变量的数量，例如每个天线分离出的路径数量。

a是PM大小的向量，由向量a⁽¹⁾，a⁽²⁾，..，a^(P)级联获得，每个向量a^(p)，p∈{1，..，P} 是第p个源传输的信息符号的向量表示，其维数M等于调制使用的维度；

H是P′×PM大小的矩阵表示传输信道，它特别描述了用户之间和不同天线 的路径之间的干扰。

n是P′维的向量，它的分量为影响接收信号的中心加性高斯白噪声的样本。

最大似然接收机估计向量使得与接收到的向量之间的方差‖x-Ha‖²最 小，例如：