[发明专利]一种软输出固定复杂度球形译码检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信中的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO)检测技术，尤其涉及一种软输出固定复杂度球形译码(Soft-outputFixed-complexity Sphere Decoding，SFSD)检测方法和装置。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术的增强(LTE-Advanced，LTE-A)系统中的采用多层MIMO发送来实现高频谱效率，其对应的接收机需要对多层MIMO进行检测以得到解调数据。

MIMO检测有多种方法，由于球形译码(Sphere Decoding，SD)检测在性能上能逼近最优性能，即最大似然(Maximum Likelihood，ML)性能，因此为获得最优的性能，在可接受的硬件实现复杂度情况下，MIMO检测常采用SD检测。SD检测分为固定复杂度特性的球形译码(Fixed-complexity SphereDecoding，FSD)和非固定复杂度特性的球形译码，由于FSD易于超大规模集成电路(Very Large Scale Integration，VLSI)实现，因此常采用FSD。此外，软输出MIMO检测能够配合后续的软译码器使系统达到更优的检测性能，因此目前常采用SFSD检测。

通常，LTE-A系统中的接收机进行SFSD检测的主要流程包括：预处理、球形检测和似然比(Likelihood Ratio，LLR)输出，其中所述预处理包括等效信道矩阵生成、排序和QR分解。

由于国际电信联盟(International Telecommunications Union，ITU)的高级国际移动通信(International Mobile Telecommunications-Advanced，IMT-Advanced)对于系统的高频谱效率要求，LTE-A系统提出频谱效率要达到下行30bps/Hz以及上行15bps/Hz。为了满足这些指标，LTE-A系统采用了下行最多8层MIMO，上行最多4层MIMO，同时支持正交相移键控(Quadrature PhaseShift Keying，QPSK)/16正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)/64QAM调制方式。由于MIMO层数大量增加，球形检测的运算量变得非常巨大。

名称为一种低复杂度SFSD检测方法(A low-complexity soft mimo detectorbased on the fixed-complexity sphere decoder)的论文(现有技术1)(作者为L.G.Barbero，T.Ratnarajah，and C.Cowan，发表在IEEE International Conference onacoustics，speech and signal processing(ICASSP’08)，Las Vegas，USA，Mar./Apr.2006)，以及名称为用于MIMO检测的固定复杂度特性的球形译码(Fixing thecomplexity of the sphere decoder for MIMO detection)的论文(现有技术2)(作者为L.G.Barbero and J.Thompson，发表在IEEE Transaction.on WirelessCommunications，vol.7，no.6，June 2008)，提出了降低SFSD检测复杂度的方法，上述方法采用比特求反(bit-negating)的方法构造ML的补集路径，也就是说只计算ML路径中每一位比特依次相反的那条路径的度量(比如64QAM每个符号6个比特只有6条可能的补集路径)，这样虽然降低了复杂度，但只计算比特求反路径所损失的信息量过多，检测性能不能达到最优的ML性能。