[发明专利]一种大规模多输入多输出系统的信号检测方法及装置

说明书

本发明提供一种大规模多输入多输出系统的信号检测方法及装置，能够进行并行迭代计算，有效降低检测计算复杂度。所述方法包括：获取大规模多输入多输出上行链路系统的信道矩阵和基站侧的接收信号；对获取的所述信道矩阵和接收信号进行匹配滤波，得到所述接收信号的匹配滤波输出和最小均方误差滤波矩阵；根据得到的所述接收信号的匹配滤波输出和最小均方误差滤波矩阵，构造发送信号的迭代格式；根据构造的发送信号的迭代格式进行迭代，直至满足预设的迭代终止条件结束迭代，当前得到的发送信号的值作为原始发送信号的估计值。本发明涉及无线通信技术领域。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种大规模多输入多输出系统的信号检测方法及装置。

背景技术

大规模多输入多输出(Massive Multiple-Input Multiple-Output,MassiveMIMO)系统在基站侧部署大规模天线阵列，为蜂窝小区内同一频段的多个用户终端同时提供服务，充分发掘系统的空间自由度，提升频谱资源的整体利用率，提高链路可靠性，加大信号覆盖范围，提供更快的信息传输速率。

虽然Massive MIMO有着优越的性能，但是将Massive MIMO系统应用到实际的无线传输中仍面临着极大的挑战，其中之一就是信号检测算法的实现。随着天线数量的大幅提升，传统的线性检测算法，如最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)和迫零(zero-forcing，ZF)信号检测算法的计算复杂度也大大提升。主要的计算复杂度在于需要对K×K阶矩阵作求逆运算(K为发射天线数)，计算复杂度达到O(K³)。因此当K值增大时，如果用直接求逆的计算方法，则计算复杂度非常巨大，同时相应的硬件系统也难以实现。

为了避免高复杂度的矩阵精确求逆，研究人员提出了基于高斯赛德尔(Gauss-Seidel，GS)迭代方法和连续超松弛(successive overrelaxation，SOR)迭代方法的Massive MIMO检测算法，通过迭代方法求解线性方程组，可以将检测算法的复杂度由O(K³)降到了O(K²)。但是GS和SOR迭代检测算法由于迭代格式的特性，不能进行并行计算。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大规模多输入多输出系统的信号检测方法及装置，以解决现有技术所存在的传统的线性检测算法计算复杂度高、GS和SOR迭代检测算法不能进行并行计算的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种大规模多输入多输出系统的信号检测方法，包括：

获取大规模多输入多输出上行链路系统的信道矩阵和基站侧的接收信号；

对获取的所述信道矩阵和接收信号进行匹配滤波，得到所述接收信号的匹配滤波输出和最小均方误差滤波矩阵；

根据得到的所述接收信号的匹配滤波输出和最小均方误差滤波矩阵，构造发送信号的迭代格式；

根据构造的发送信号的迭代格式进行迭代，直至满足预设的迭代终止条件结束迭代，当前得到的发送信号的值作为原始发送信号的估计值。

进一步地，所述对获取的所述信道矩阵和接收信号进行匹配滤波，得到所述接收信号的匹配滤波输出和最小均方误差滤波矩阵包括：

通过匹配滤波器，对获取的所述信道矩阵和接收信号进行匹配滤波，得到所述接收信号的匹配滤波输出y^MF＝H^Hy和最小均方误差滤波矩阵W＝G+N₀I_K；