[发明专利]一种多输入多输出信号检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的信号处理技术领域，尤其涉及一种多输入 多输出(MIMO)信号检测方法和装置。

背景技术

在目前的无线通信标准及其演进过程中，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)天线技术已经被广泛采用，例如3GPP长期演进 (Long Term Evolution，LTE)系统以及采用802.16系列技术演进版本的系 统都采用了MIMO技术。采用MIMO技术的系统(下文简称MIMO系统) 的接收信号(下文简称MIMO信号)在时域与频域均相互重叠，因此进行 MIMO信号检测的复杂度较大。

理论上，可以通过最大似然(Maximum Likelihood，ML)检测方法检 测MIMO信号，但是由于ML检测方法需要遍历搜索MIMO信号对应的星 座图上的所有星座点，因此其运算量较大，检测速度较慢。并且，由于星座 点数与发射天线数和调制方式的自由度成指数级增长，因此，在发射天线数 和高阶调制的情况下，由于ML检测方法的运算复杂度较大，其也无法在实 际的MIMO系统中实现。

鉴于ML检测方法的运算复杂度，需要寻找性能接近ML检测方法，但 是运算复杂度得以大大降低，从而提高信号检测速度的信号检测方法。目前 常用的信号检测方法为球形译码方法。

球形译码方法实质上是将MIMO信号检测问题构建为在一棵源信号星 座点树上搜索一条最佳路径的问题，并在搜索过程中不断地强化约束条件。 球形译码的工作原理是：先在接收信号空间中预设一个以接收信号点为圆心 的球，再把该球映射为发射信号空间中的一个椭球，并在该椭球内搜索可能 的发射信号点，一旦找到一个发射信号点，即以该发射信号点的映射点与接 收信号的距离为半径收缩预设的球，从而使之后的搜索得以在更小的范围内 进行。

图1是目前接收天线为两根的系统中对MIMO信号球形译码方法的搜 索路径示意图。

球星译码的搜索路径分为不同的层，具体在图1中，搜索路径共分为两 层，其中第一层搜索路径用于搜索第一根天线发射的信号对应的星座点(下 文简称第一层星座点)，第二层搜索路径用于搜索第二根天线发射的信号对 应的星座点(下文简称第二层星座点)。

目前常用的球形译码方法包括深度优先的球形译码方法和宽度优先的 球形译码方法。

深度优先的球形译码方法，对于每一条搜索路径，先将该搜索路径下的 各层搜索路径搜索完毕后，再根据搜索结果判断是否继续搜索，如果是，则 再次从第一层搜索路径开始逐层向下搜索，直至搜索到满足性能要求的星座 点。深度优先的球形译码方法实际的搜索次数取决于信道条件，不同的信道 条件下深度优先的球形译码方法的搜索次数不同，导致计算量不同，甚至有 可能导致计算量达到或者超过ML信号检测算法的水平。

宽度优先的球形译码方法，先搜索同一层的搜索路径，然后再搜索下一 层的搜索路径，对于每层的所有搜索路径，只搜索其中的一部分，对于其他 的搜索路径则丢弃，其中各层的搜索路径个数预先通过仿真得到。宽度优先 的球形译码方法能够控制搜索次数，从而控制计算量，但是由于其丢弃了部 分搜索路径，因此会导致信号检测的性能下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种MIMO信号检测方法和 系统，以在保证信号检测性能的同时，降低MIMO信号检测的复杂度。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种MIMO信号检测方法，应用在接收天线为两根的系统中，该方法包 括：

预先存储所述系统采用的调制方式对应的该调制方式下所有星座点分别与 星座图上的位置的欧氏距离大小关系；

对信道矩阵进行排序的QR分解，根据R矩阵右下角元素从接收信号解调 出第一层信号点；

确定第一层信号点采用的调制方式，根据确定出的调制方式对应的该调制 方式下所有星座点分别与星座图上的位置的欧氏距离大小关系，查找出与所述 第一层信号点在星座图上的位置的欧式距离最小的K个第一层星座点；

对于查找出的每个第一层星座点，以该第一层星座点为基础搜索第二层星 座点，从该第一层星座点所在的所有搜索路径中选择欧氏距离最小的搜索路径， 根据选出的K条搜索路径上的第一层星座点和第二层星座点确定出信号检测结 果。