[发明专利]一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法

权利要求书

1.一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法，其特征在于，每个数据块在进行半正交导频系统中的信道估计后，开始数据辅助迭代估计，具体包括如下步骤：

(A)一个相干时间内用户检测后的软量作为解码器的输入，解码后得到符号的软量；根据符号的映射关系将符号的软量映射为软符号以及对应的符号误差；得到所有用户的数据后使用数据辅助的方式估计信道的信息；

(B)在第j(j＞1)个相干时间上，对于用户k而言，基站从该组用户上行导频所对应的接收信号中减去其他用户数据对当前用户上行导频的干扰后，抵消后信号为：其中y_k,j是一个M×1的向量表示第j个相干时间的用户k传输导频时基站的接收信号，h_k,j是一个M×1的向量表示第j个相干时间的用户k的上行信道信息，表示对信道h_k,j的估计；表示第j个相干时间的用户k传输导频时，用户t的上行数据，此处由近似得到，是检测后的判决结果，近似认为表示用户k的上行导频；当用户k发送上行导频时，对于k+1～K号用户而言其第t个相干时间的导频还未开始传输，其信道信息和上一个相干时间的信道信息相同，其中K表示总用户数，表示信道估计的误差，ρ_u上行数据发送功率，ρ_p表示上行导频发送功率，其中n_k,j表示的是第j个相干时间，第k个用户信道估计时所叠加的其他用户的残余干扰和噪声项；大于k的用户可以使用该组用户t-1个相干时间的信道估计结果做干扰抵消；使用MMSE信道估计得：其中β_k表示用户k到基站的大尺度衰落，由MMSE估计的性质得：基站将信道估计信息用于用户k的上行数据的检测。

2.根据权利要求1所述的一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法，其特征在于，步骤(A)中所述符号的映射关系具体为：

若接收符号为x_i，x_i的每比特的软量作为解码器的输入；定义{γ_q}为{b_q}对应的软量，为解码器输出的软信息；表示比特b_q为1的概率；对2^Q个符号组成的集合S中的元素S_B＝(b₀b₁…b_Q-1)，表示数据的软符号；表示的数据检测数据的方差，假设：的方差为符号能量的平均值为符号误差能量的均值为

3.根据权利要求1所述的一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法，其特征在于，步骤(A)具体包括如下子步骤：

(A1)基站在第j个相干时间的第i个上行时隙，基站从接收信号中提取出用户k的有效信息其中ρ_u上行数据发送功率，x_k,j[i]表示第j个相干时间的用户k在第i个上行时隙发送的数据；对于第1个相干时隙有j＝1，其中v_j[i]表示第j个相干时间的第i个上行时隙基站的本底噪声；U_pp表示上行数据时隙总长度；此处上行时隙从K+1个上行时隙开始，此时所有用户开始发送上行数据；w_k,j[i]表示残留的其他用户的干扰和噪声，其中v_j[i]表示第j个相干时间的第i个上行时隙基站的本底噪声；噪声w_k,j[i]的方差为：噪声方差与i无关，即定义w_k,j＝[w_k,j[K+1]...w_k,j[U_pp+1]]；

(A2)将用户k经过PIC后的用户信号进行合并：中的干扰是不相关的高斯噪声，噪声项为：

(A3)使用LMMSE估计得到：由MMSE的性质得：更新信道估计和信道估计误差能量，使用新的信道估计结果再次做检测和解码，若达到最大迭代次数则结束迭代，退出循环，否则进入下一次迭代，返回步骤A1。

4.根据权利要求1所述的一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法，其特征在于，步骤(B)中所述上行数据的检测使用线性匹配滤波检测，检测矩阵为

5.根据权利要求1所述的一种半正交导频系统中数据辅助迭代估计方法，其特征在于，所述半正交导频系统中的信道估计具体包括如下步骤：

(1)在第一个相干时间内，当用户1发送上行导频时，用户2和用户3不发送任何信息，基站得到对应的接收信号y_1,1，ρ_p表示上行导频发送功率，表示用户k的上行导频，v_k,j表示基站接收第j个相干时间用户k的上行导频时的本底噪声；使用MMSE估计得到第一组用户的信道估计信息由MMSE估计的特性得：是独立的信道估计误差，其中并且基站将信道估计信息用于用户1的上行数据的检测，检测方式使用线性匹配滤波检测，检测矩阵为数据检测的软量输入软解码器得到解码后数据符号对应的软量；

(2)基站得到用户1的信道信息和上行数据的判决后，使用串行干扰抵消的方式，减去用户1的上行数据对用户2上行导频的干扰；用户2发送上行导频时，基站的接收信号为：从基站的接收信号中减去用户1的数据干扰为其中是检测后的判决结果，表示第j个相干时间的第k个用户传输导频时，第t个用户的上行数据，简化后得到表示第1个相干时间内第2用户进行信道估计时残留的干扰和噪声项；残留干扰和噪声的能量为使用MMSE估计，信道估计的结果为：基站将该信道信息用于用户2的上行数据的检测，检测矩阵为数据检测的软量输入软解码器得到解码后数据符号对应的软量；

(3)基站在得到用户1到用户k-1的信道信息和上行数据判决后，使用串行干扰抵消的方式减去前k-1个用户数据对用户k上行导频的干扰，减去数据干扰后的信号为简化后为表示第1个相干时间内第k个用户进行信道估计时残留的干扰和噪声项，残留干扰和噪声的能量为得到MMSE信道估计的结果为：由MMSE估计的性质得：将信道估计信息用于用户k的上行数据的检测，检测矩阵为数据检测的软量输入软解码器得到解码后数据符号对应的软量，由此得到第一个相干时间内所有用户的信道信息和解码后数据对应的软量。