[发明专利]用于顺序球形解码的方法和设备

说明书

本发明的实施例提供了一种用于对通过通信系统中的传输信道接收到的信号进行解码的解码器，所述信号包括信息符号的向量，所述传输信道由信道矩阵表示，其中所述解码器包括：‑初始半径确定单元(307)，其被配置为确定初始半径；‑符号估计单元(309)，其被配置为迭代地确定当前半径以在由所述当前半径定义的当前球形区域内搜索格点，所述当前半径初始被设置为所述初始半径，所述符号估计单元(309)被配置为：针对在所述当前球形区域内发现的每个格点，存储与度量相关联的所述格点，所述符号估计单元(309)还被配置为利用线性函数更新所述当前半径，所述线性函数具有严格小于一的斜率参数；所述解码器被配置为根据由符号估计单元(309)发现的至少一个格点确定所述信息符号的向量的至少一个估计。

技术领域

本发明总体上涉及数字通信，具体地涉及用于对数据信号进行解码的方法和设备。

背景技术

“智能革命”对现代生活的所有方面做出了显著改变，包括通信、商业、健康服务和教育。从智能手机、智能手表和智能汽车到智能家居和智能城市，越来越多的智能设备正在被被大量使用并改变我们交流、交换信息、做生意、旅行和度过休闲时光的方式。

随着这些支持web且连接web的设备的出现，越来越需要更的多系统容量以满足终端用户的需求。开发了多输入多输出(MIMO)技术来增加这种系统容量并提供更好的链路可靠性。

通过使用多个发送和接收天线进行通信数据流，由MIMO系统实现高数据吞吐量和改善的覆盖范围、可靠性和性能的承诺。使用多个发送和接收天线增加了对传播包括干扰、信号衰减和多路径的效应的抗扰性。MIMO技术的这些关键的潜在优势使得它们在例如应用于局域网和广域网内的许多有线、无线和光通信系统中成为理想的候选。局域网应用包括Wi-Fi标准。广域网中的示例性应用包括在3G、4G、LTE和将来的5G中标准化的蜂窝移动网络。

单个用户无线MIMO系统形成多天线技术的基本配置。它们包括一对发送器/接收器，其每一个装备有多个天线。在发送器侧，可以实现空间-时间(ST)编码器，来在不同时隙期间通过不同发送天线对携带信息符号形式的原始数据的不同流进行编码和发送。在接收器侧，可以实现空间-时间解码器，来对从发送器传送的信号进行解码以便恢复原始数据。

除了单个用户无线MIMO配置外，可以在多个用户网络中操作的无线收发器中实现空间-时间编码和解码技术。无线多用户MIMO系统的示例性应用包括例如在智能家居中使用的蜂窝通信和无线传感器网络。在这种应用中，ST编码和解码技术可以与多址技术组合，所述多址技术例如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。

在MIMO技术的另一应用中，ST编码和解码技术可以用于基于光纤的通信中。在这种应用中，光发送器可以实现ST编码器，以在光波的电场的偏振状态或在多模式光纤的存在的不同传播模式中分布数据流。光接收器可以实现ST解码器来通过光发送器恢复发送的数据。在光通信中使用ST编码和解码技术可以支持在长距离上提供高传输速率以及减少扩散损耗和光传输介质的损伤。

不管在无线还是光通信应用中，ST编码和解码技术可以与多载波调制技术组合。在用于减轻分量选择性、干扰和延迟的分别基于OFDM(正交频分复用)和FBMC(滤波器组多载波)调制的OFDM-MIMO和FBMC-MIMO系统的例子中情况是这样的。

MIMO通信系统的重要挑战涉及在收发器设备处信号处理的复杂度和能量消耗。特别地，主要的和苛刻的挑战涉及空间-时间解码器的开发，其提供最佳的解码性能，同时要求低计算复杂度和能量消耗。

在接收器设备中实现的空间-时间解码器被配置为根据接收到的信号和信道矩阵来确定对原始输送信息符号的估计。解码器执行在接收到的信号和已发送的信息符号的向量的可能值之间的比较。在存在同等可能的信息符号时，通过应用极大似然(ML)解码标准获得最佳的解码性能。ML解码器在解码误差概率和可实现的传输速率方面提供最佳性能。