[发明专利]用于基于解码树的生成而对数据信号进行解码的方法和系统

说明书

用于在通信系统中通过迭代地构造解码树而对所接收的数据信号进行解码的方法、系统和计算机程序产品，所述解码树的每一节点与数据信号的符号的分量对应，且与度量关联，构造解码树针对在堆栈顶部存储的树的当前节点实现以下步骤的至少一次迭代：–根据代表所接收的数据信号的所述向量而生成(102)所述当前节点的参考子节点，–通过从参考节点的值减去一正整数参数而根据参考子节点来生成(106)第一邻居子节点，以及通过将所述正整数参数加到该参考子节点的值而生成第二邻居子节点；–将从该参考子节点和从所述第一邻居子节点和第二邻居子节点导出的三个子节点存储(108)在所述堆栈中，每一子节点与包含预定度量的节点信息相关联地存储在堆栈中，堆栈中的节点按照增加的度量值的方式排序；–从所述堆栈移除(109)当前节点；–将所述堆栈的顶部节点选择(111)为新的当前节点；其中，所述方法进一步包括根据在所述堆栈中存储的节点信息确定所述数据信号的估计。

技术领域

概括的说，本发明涉及数字通信系统，并且更具体的说，本发明涉及用于基于解码树的生成而对数据信号进行解码的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

在数字通信中最相关和关键的问题之一涉及高效的解码算法的设计。为了恢复有用的和预期的信息，在接收机侧需要专门的数字处理。这适用于覆盖单个和多个传输的所有通信系统，例如多用户和多天线通信系统，如MIMO(多输入多输出)。

具体地，由于其增加频谱效率和传输数据速率的潜能，多天线技术在许多无线通信系统的设计中起了基础性作用。诸如LTE和WiMAX(IEEE802.16)之类的若干无线标准具有并入的MIMO通信，以增强网络性能并利用由多个天线带来的多样性。在这样的系统中，通过传输信道以编码的形式从发射机设备向接收机设备发送数字信号。接收机设备被配置成对从信道输出接收的信号进行解码以访问数据。在这样的系统中，主要的挑战是设计高效且低复杂性的检测器。

具体地，传输信道可能是嘈杂的，其可能涉及对所接收到信号的破坏。通过使用适当的解码技术来正确地对所接收到信号进行解码，可以在解码侧限制这样的破坏。已知的解码技术是最大可能性(ML)解码技术，根据该技术，接收机设备被配置成在给定所观测到接收信号的情况下，估计最可能的候选信号。

最优ML解码技术依赖于计算所发送到所有可能的信号(也称为“候选信号”)，并根据选择标准而选择最可能的信号，例如在所接收的观测信号和候选信号之间的欧几里德距离。

但是，如此详尽的计算在时间和资源方面是昂贵的，且在实时应用中可能难以实现。实际上，候选者的数目，且从而解码器的复杂度，随着数字信号的长度以指数方式增加。对于实际的实现，可供替换的点阵解码算法已经被提出以在考虑解码器复杂度的同时对所接收到信号正确解码，例如球解码器(E.Viterbo和J.Boutros)。通用的点阵码解码器用于衰落的信道。关于信息理论IEEE会议集，45(5)：1639-1642，1999年7月)或Schnorr-Euchner解码器(C.P.Schnorr和M.Euchner。格基约减：改进的实际算法和解决子集和问题。在1993的数学编程的181-191页)。该类解码器特定地适配成包括单个和多个天线的无线通信和光学通信。

这样的解码算法实现最优ML标准。但是，当星座图(constellation)大小或天线数目增加时，其增加了复杂度。

在其他现有的方法中，实现了诸如ZF、ZF-DFE和MMSE(G.Caire K.R.Kumar和A.L.Moustakas次最优低复杂度解码器。在多输入多输出衰弱信道中线性接收器的渐近性能。2009年10月的关于信息理论的IEEE会议集，55(10)：4398-4418)。这样的解码器一般在呈现了受限的计算能力的实际系统中使用。