[发明专利]一种MIMO空间复用的译码方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及MIMO技术领域，特别涉及一种MIMO空间复用的译码方法及一种MIMO空间复用的译码装置。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)是指在发射端使用多个发射天线，在接收端使用多个接收天线的通信系统，如图1所示，在发射端包括发射信号处理模块及与发射信号处理模块连接的多个发射天线S₁、S₂......S_MT，在接收端包括接收信号处理模块及与接收信号处理模块连接的多个接收天线y₁、y₂......y_MR。发射端经过调制处理后的发射信号经过发射信号处理模块的处理后经过发射天线S₁、S₂......S_MT发射出去，接收端通过接收天线y₁、y₂......y_MR接收该信号，并经过接收信号处理模块的处理后恢复为信号

MIMO技术的出现，使得通信系统的数据速率、系统容量得到很大的提升，并且提高了传输质量。MIMO技术的实质就是空间分集或空间复用，相对于发射端有STC(Space-Time Coding，空时编码)或SM(Space-TimeCoding，空间复用)技术。

SM技术是指同时在不同发射天线发射不同的数据流，在接收端利用空间丰富的散射性将发射信号分离出来的一种技术，其中发射端编码方式可以分为水平编码、垂直编码和对角线编码，由于垂直编码能在性能和译码复杂度之间取得很好的折中，因而目前常用的是垂直编码，其发射端结构如图2所示，包括信道编码单元、调制单元、串并转换单元、多个滤波单元、多个数模转换单元及多个射频单元，信号编码单元的输出端经过调制单元与串并转换单元的输入端连接，串并转换单元有多个输出端，每个输出端分别依次经过滤波单元、数模转换单元、射频单元与发射天线连接；信号经过信号编码单元编码、调制单元的调制处理和串并转换单元的转换后变为多路信号，每路信号再经过滤波单元滤波处理、数模转换单元的数模转换处理、射频单元的频率搬移处理后经过发射天线发射出去。

目前对于垂直编码所采用的译码方法有：最大似然检测算法、球形检测译码算法、基于迫零准则的排序串行干扰抵消算法、基于最小均方误差的译码检测算法、矩阵的QR分解算法、迫零排序QR分解算法、并行译码算法、多层干扰同时抵消的逆序检测算法等。

在这些译码方法中，基于迫零准则的排序串行干扰抵消算法、并行译码算法和多层干扰同时抵消的逆序检测算法都需要对发射信号所需要的M_T×M_R维加权矩阵W进行求伪逆计算，根据计算出的加权矩阵W得到各层发射信号的初始估计值，其中W＝(H^HH+D²)^-1H^H，D为一个对角矩阵，其对角元素值为发射端各个发射天线的信噪比的倒数，H表示信道矩阵，公式中字母右上角的符号小H表示共轭转置，M_T表示所述发射天线数目，M_R表示接收端的接收天线数目；之后再根据所述初始估计值、所述信道矩阵、所述对角矩阵和接收端接收到的M_R维接收信号向量萃取出所述发射端各层发射信号。

在对加权矩阵W进行求伪逆计算中，可以利用QR分解算法和Cholesky分解算法的其中一种方法进行计算，但计算复杂度比较高；另外也可以直接对加权矩阵W进行矩阵求伪逆计算，但计算复杂度更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算复杂度低的MIMO空间复用的译码方法及一种MIMO空间复用的译码装置。

本发明的技术方案是：一种MIMO空间复用的译码方法，包括步骤：

获取恢复发射端各层发射信号所需要的M_T×M_R维加权矩阵W；其中W＝(H^HH+D²)^-1H_H，D为一个对角矩阵，其对角元素值为发射端各个发射天线的信噪比的倒数，H表示信道矩阵，M_T表示所述发射天线数目，M_R表示接收端的接收天线数目；

根据所述信道矩阵H和所述对角矩阵D，利用Greville算法计算所述加权矩阵W；