[发明专利]基于逼近最大似然性能的低复杂度垂直分层空时码检测方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及空时信号的检测，可用于多输入多输出系统中 对垂直分层空时码的检测。

背景技术

在无线信道中使用多输入多输出MIMO系统可以显著提高通信容量。空间复用 技术真正体现了MIMO系统容量提高的本质。垂直分层空时码VBLAST作为空间 复用技术的典型应用，近年来对其检测方法的研究也一直持续不断。尽管全空间最 大似然ML检测能获取最优的系统性能，但由于其方法复杂度太高，一直无法实际 应用。于是人们将研究的方向转向次优检测方法，产生了一系列的性能较好的低复 杂度检测方法。

文献[1.Wolniansky P W，Foschini G J，and Golden G D，and R.A.Valenzuela. V-BLAST：An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel.In Proc.IEEE ISSSE，September，1998.295-300]中提出的迫零检测结 合排序判决反馈ZF-DFE方法，此方法对信道矩阵进行信噪比排序，从信噪比最大 的层开始检测，在检测下一层信号时减去前面几层信号的干扰。该方法的缺点是： 检测的误比特率较高。

文献[2.Hassibi B.An efficient square-root algorithm for BLAST.In Proc.IEEE ICASSP，June 2000，vol.2.11737-11740]提出的最小均方误差结合排序判决反馈 MMSE-DFE方法，它在ZF-DFE方法的基础上，采用使噪声和干扰总和最小的加权 检测系数，性能比ZF-DFE有较大改进，但该方法的缺点是：检测的误比特率相比 全空间ML检测仍然较高。

文献[3.Choi W，Negi R，and Cioffi J M.Combined ML and DFE decoding for the V-BLAST system.In Proc.ICC 2000，New Orleans，LA：2000.1243-1248]提出的最大 似然结合排序判决反馈ML-DFE方法对码元的前面几个符号进行部分ML检测，然 后对剩余层符号进行ZF-DFE检测。虽然此方法相比前面两种方法误比特率较低， 但该方法的缺点是：在部分ML检测时，其它数据信息并没有利用，因此误比特率 相对于全空间ML检测仍然较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提供一种基于逼近最大似然性能 的低复杂度垂直分层空时码检测方法，以实现在低复杂度下，充分利用全空间数据 信息，降低误比特率，逼近全空间ML检测方法的最优性能。

为实现上述目的，本发明的检测方法包括如下步骤：

(1)选取小于发射天线数目M的遍历天线数目d，按照该遍历天线数目找出信 道矩阵中均方误差MSE最大的d列向量，并对剩余M-d列向量进行信噪比排序；

(2)在信噪比排序的基础上，对d列向量对应的所有候选d维码元符号进行遍 历，得到每一个候选d维码元符号对应的M-d维码元符号，并将对应的M-d维码元 符号与d维码元符号合并，得到对应的M维码元符号；

(3)将得到的所有M维码元符号作为候选集，进行最大似然检测。

所述的选取小于发射天线数目M的遍历天线数目d，是根据系统对误比特率的 要求，取d为小于M的任意数，若系统要求误比特率较低，则取d较大，反之，则 取d较小，一般情况下，d取最接近，但不小于M/2的整数。

所述的按照遍历天线数目找出信道矩阵中均方误差MSE最大的d列向量，是算 出信道矩阵中所有列向量的元素的平方和，然后用每一个平方和与对应列向量的噪 声相除，得到每一个列向量对应的均方误差，取其中最大的d个均方误差对应的列 向量作为均方误差最大的d列向量。

所述的对剩余M-d列向量进行信噪比排序，是将M-d列向量按信噪比大小从小 到大排序。

所述的将对应的M-d维码元符号与d维码元符号合并，得到对应的M维码元符 号，是用得到的对应的M-d维码元符号作为第d+1维到第M维的码元符号，并将 该第d+1维到第M维的码元符号与d维码元符号组成一个M维的码元符号。

本发明与现有技术相比具有如下优点：