[发明专利]一种基于置信度传播的MIMO检测方法、装置

说明书

本发明公开了一种基于置信度传播的MIMO检测方法、装置，涉及通信领域，其中MIMO检测方法包括：获取MIMO的系统参数；观察节点根据所述系统参数以及各个符号节点的先验概率计算各个接收符号的后验概率的LLR值，并将其传回给各个符号节点；根据观察节点反馈回来的信息，计算符号节点的LLR值；根据观察节点的后验概率的LLR值得到先验概率的LLR值；根据所述先验概率的LLR值计算出符号节点要发给各个观察节点的后验概率值，并开始新一次迭代；迭代完成后，根据需求输出符号；该基于硬件平台的MIMO BP算法的实现方式，采用线性插值的方式进行近似计算，避免了e指数查表需要存储多张表以及地址读取冲突问题，减少了硬件资源的损耗。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种MIMO检测方法、装置。

背景技术

随着直播、高清电话会议，物联网通信等高速率高容量低延迟的应用场景的需要，5G比4G具有更高速率和更高的网络容量。为了满足人类的现实需求，另一方面解决频率资源短缺的问题，多输入多输出(MIMO)技术成为5G的关键技术之一。MIMO技术是在发送端和接收端都部署多根天线进行无线通信的技术，主要的研究方向包括空间复用，空间分集，预编码、信号检测等领域。所以MIMO检测算法的好坏决定着整个MIMO系统的整体表现。

现有的MIMO检测算法性能最好的是最大似然检测算法，但是其复杂度会随着系统的天线数和调制阶数指数级增长，其他的线性检测算法虽然复杂度要低于最大似然检测，但是通常是以付出较大的性能损失作为代价的。而另一种非线性检测算法，基于置信度传播(BP)的检测算法在性能上可以逼近最大似然检测，而在复杂度上可以低于最大似然检测。BP检测算法由于其优秀的性能，得到广泛的关注，但是由于其在进行概率更新时涉及到指数运算与除法运算，同样具有一定的复杂度。在硬件实现过程中，指数运算采用查表的方式时，首先要存储的数据要从0到正无穷，这是一个很大的数据量存储量，同时，由于每次都只能读一个地址，为了防止地址冲突，进而需要同时存储多张e指数表，对于硬件资源是一个巨大的挑战。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种复杂度低、硬件资源损耗小而且能够避免了e指数查表需要同时存储多张表以及地址读取冲突问题的MIMO检测方法以及装置。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于置信度传播的MIMO检测方法，包括以下步骤：

获取MIMO的系统参数；所述系统参数包括发送天线数，接收天线数,系统的调制阶数，接收天线所接收到的发射天线经过信道传输和噪声干扰的接收信号、对应的信道信息以及噪声方差；

观察节点根据所述系统参数以及各个符号节点的先验概率计算各个接收符号的后验概率的LLR值，并将其传回给各个符号节点；

根据观察节点的后验概率的LLR值得到先验概率的LLR值；

根据所述先验概率的LLR值计算出符号节点要发给各个观察节点的先验概率值，并开始新一轮的先验概率的迭代；

当达到最大迭代次数时，根据需求输出符号；

其中所述根据所述先验概率的LLR值计算出符号节点要发给各个观察节点的先验概率值包括：

对于α_i,j(s)，从选出最大值α_max，然后[α_max-α_i,j(s_k)]乘以常数log₂e，得到一个新的数A＝u+v,v为小数部分数值，u为整数部分数值，将1-0.5v右移y位，得到的值；

将得到的的值进行累加得到F，根据F最高位相应的2的幂次，确定w的值，将F右移w位得到m的值，则根据ln(F)＝ln2·(w+m-1)完成对数运算；