專利名稱：多輸入多輸出系統(tǒng)中的符號解映射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的要點涉及數(shù)據(jù)通信，更具體地說，涉及多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中的接收設(shè)備和符號解映射方法。
背景由于對無線通信業(yè)務(wù)日益增長的需要，系統(tǒng)開發(fā)商不斷力求增大無線系統(tǒng)的容量。例如，在蜂窩電話系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中情況尤為如此。為了增大系統(tǒng)容量，正在為蜂窩電話和廣域網(wǎng)用途開發(fā)多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。
在MIMO系統(tǒng)中，MIMO發(fā)射機包括多根發(fā)射天線，用于數(shù)據(jù)發(fā)射，而MIMO接收機包括多根接收天線，用于數(shù)據(jù)接收。當通過彼此相隔大于相干距離的多根天線同時發(fā)射信號時，這些信號將每一個都具有截然不同的空間標記。所述相干距離是對于獨立的衰落的天線的最小空間間隔，而其數(shù)值取決于到達或離開天線陣列的多個通路的角度伸展。MIMO系統(tǒng)通過利用天線陣列內(nèi)多根天線之間的空間差異，與已知的技術(shù)相比，可以提供增大的系統(tǒng)容量和/或提高質(zhì)量。MIMO系統(tǒng)開發(fā)商繼續(xù)嘗試通過發(fā)展能產(chǎn)生可以接受的系統(tǒng)性能的MIMO處理技術(shù)增大系統(tǒng)容量。
附圖的簡短說明后附的權(quán)利要求書詳細地指出這里描述的本發(fā)明要點的不同的實施例。但是，當與附圖相聯(lián)系地進行考慮時，所述詳細說明使本發(fā)明要點的不同的實施例得到更完全的理解。在所有附圖中類似的標號指類似的項目

圖1是圖解說明按照本發(fā)明實施例的MIMO發(fā)射機和MIMO接收機之間多徑通信的簡化示意圖；
圖2是按照本發(fā)明實施例的能夠利用空間多路復(fù)用技術(shù)調(diào)制和發(fā)射符號流的MIMO裝置的簡化方框圖；圖3是按照本發(fā)明實施例的能夠接收、解調(diào)和解映射空間多路復(fù)用射頻信號的MIMO裝置的簡化方框圖；圖4圖解說明四點QPSK(正交相移鍵控)星座圖案；圖5圖解說明16QAM(正交振幅調(diào)制)星座圖案；圖6圖解說明64QAM星座圖案；圖7圖解說明按照本發(fā)明實施例在16 QAM星座內(nèi)單一接收矢量元素的位層次MIMO解映射；圖8是按照本發(fā)明實施例用于執(zhí)行位層次MIMO解映射的程序的流程圖；以及圖9是描述可以包含在本發(fā)明不同的實施例中的本發(fā)明樹搜索算法的樹形圖的實例。
詳細說明這里描述的本發(fā)明要點的不同的實施例包括解映射和解調(diào)多輸入多輸出(MIMO)符號用的方法和設(shè)備。本發(fā)明要點的實施例在這里可以個別和/或集體地用術(shù)語″發(fā)明″稱呼。這一術(shù)語的使用僅僅為了方便，并且在公開一個以上的發(fā)明或發(fā)明概念時，不是用來自愿地把本申請的范圍限于任何單一發(fā)明或發(fā)明概念。
可以把本發(fā)明的實施例包括于其中的不同的電子系統(tǒng)和器件的實例包括(舉幾個例子，但不限于)無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)、蜂窩電話系統(tǒng)、無線電網(wǎng)絡(luò)、計算機(例如，臺式機、膝上計算機、手持式計算機、服務(wù)器等)和無線通信裝置(例如，蜂窩電話、尋呼機、無線電臺等)。本發(fā)明的實施例可以用于其它類型的系統(tǒng)和/或裝置，而且根據(jù)這里的描述對本專業(yè)的技術(shù)人員將是顯而易見的。這里描述的本發(fā)明要點不打算限于這里描述的那些系統(tǒng)和器件。
圖1是圖解說明按照本發(fā)明實施例的MIMO裝置102、106之間多徑通信的簡化示意圖。盡管只圖解說明兩個裝置102、106，但是MIMO系統(tǒng)可以包括多個裝置102、106。裝置102、106可以是移動的、便攜式或靜止的。一個或多個裝置102、106可以包括在網(wǎng)絡(luò)接入點、便攜式計算機或靜止計算機(例如，膝上計算機、臺式機或服務(wù)器計算機)、蜂窩電話、手持式無線電臺或許多其它類型的具有通過無線介質(zhì)與其它裝置進行單工或雙工通信的能力的裝置內(nèi)。
每一個裝置102、106可以包括發(fā)射機、接收機或兩者。其中裝置102、106既包括發(fā)射機又包括接收機，可以支持雙工通信。為了便于描述，裝置102在下文中是指發(fā)射機，而裝置106指接收機。但是，要明白，裝置102、106還可以分別包括一個或多個接收機和發(fā)射機。這里詳細的描述討論以發(fā)射機102和接收機106之間的點到點鏈路的單用戶通信模型的實例。
如前面討論的，MIMO系統(tǒng)利用它的天線陣列內(nèi)的空間差異來增大系統(tǒng)容量和/或提高信號質(zhì)量。在所述實例中，在圖1中圖解說明系統(tǒng)發(fā)射機102備有數(shù)目nT的發(fā)射天線104，而接收機106備有數(shù)目nR的接收天線108。發(fā)射天線的數(shù)目和接收天線的數(shù)目可以相等或不相等。
發(fā)射機102通過″信道″，一般包括自由空間介質(zhì)向接收機106發(fā)射射頻(RF)信號110、112、114。所述nR×nT矩陣信道的輸入-輸出關(guān)系由如下方程式(1)表達Y＝Hx+N (1)其中Y＝[y0y1...ynR-1]T是nR×1接收信號矢量，H是nR×nT信道轉(zhuǎn)移矩陣，x＝[x0x1...xnT-1]T是nT×1發(fā)射信號矢量，和N是噪音矢量。
在發(fā)射機102中信道轉(zhuǎn)移矩陣往往是未知的，但是在接收機106中它可以是幾乎完善地已知的和跟蹤的。發(fā)射機102上的信道知識可以通過接收機反饋和/或使用發(fā)射-接收，基于雙工的信道映射方法獲得。
用來增大系統(tǒng)容量的一種MIMO技術(shù)稱作″空間多路復(fù)用″?？臻g多路復(fù)用的想法是在發(fā)射機和接收機上使用多根天線，結(jié)合傳播環(huán)境中豐富的散射，在相同的頻帶內(nèi)打開多根數(shù)據(jù)管道。在發(fā)射機上，把輸入符號流分為多根獨立的低速率子流。調(diào)制這些子流，以便形成一些截然不同的信號，這些截然不同的信號在分開的各發(fā)射天線上發(fā)射。
若這些發(fā)射天線空間間隔足夠大，而且若所述無線信道具有足夠的多徑特性，則每一個發(fā)射符號子流都會在接收機天線陣列上誘生不同的空間標記。若在接收機上誘生的信號的空間標記充分隔開，則接收機可以分離出多個發(fā)射信號，來產(chǎn)生子流的估計。然后重新結(jié)合所述子流，形成原符號流的估計。空間多路復(fù)用的使用在容量上產(chǎn)生潛在的線性(亦即，按天線的數(shù)目)增大。
所述調(diào)制符號一般映射至標準星座，諸如BPSK(雙極性相移鍵控)或矩形QAM(正交振幅調(diào)制)星座。矩形QAM星座包括例如QPSK(正交相移鍵控)、16 QAM、64 QAM、256 QAM等等。利用矩形QAM調(diào)制，發(fā)射信號矢量x和接收信號矢量Y是復(fù)數(shù)調(diào)制符號的矢量。
圖2是按照本發(fā)明實施例能夠利用空間多路復(fù)用技術(shù)編碼、調(diào)制和發(fā)射符號流的MIMO裝置200的簡化方框圖。在一個實施例中，裝置200包括信息位源202、編碼器204、多路分解器206和多個天線子系統(tǒng)208、210、212。盡管在圖2中圖解說明3個天線子系統(tǒng)208、210、212，但是在其他實施例中，可以包括較多或較少的天線子系統(tǒng)。
信息位源202產(chǎn)生位流230。信息位源202可以處于通信體系結(jié)構(gòu)較高的層次上(例如，介質(zhì)訪問控制(MAC)層)或另一種類型的位源。信息位源202可以包括例如一個或多個通用或?qū)Ｓ玫奶幚砥鳌Ｓ眉呻娐?ASIC)、多芯片模塊、它們的組合或其它裝置。
位流230可以是連續(xù)的或間歇的。位流230可以包括各種各樣不同類型的信息，和所述信息可以是不壓縮的或壓縮的，不加密或加密的，和/或以前經(jīng)受了任何若干分組化和/或處理技術(shù)。在一個實施例中，例如，位流230可以包括用于多用戶應(yīng)用的時分多路(TDMA)幀。
位流230由編碼器204接收，編碼器204把冗余項加到信息位上，以便允許在接收機上檢測和校正位差錯。例如，除了其它編碼技術(shù)之外，編碼器204可以進行前向糾錯(FEC)編碼。編碼器206產(chǎn)生編碼的位序列232。
編碼的位序列232由多路分解器206接收。多路分解器206產(chǎn)生nT個(亦即，發(fā)射天線的數(shù)目)空間信道234、236、238，它們是所述編碼的位序列232的子流。這些子流234、236、238中間每一個都可以包括不同的信息。把子流234、236、238分別提供給多個天線子系統(tǒng)208、210、212。
天線子系統(tǒng)208、210、212調(diào)制并且同時在同一頻帶內(nèi)發(fā)射子流234、236、238內(nèi)的信息。天線子系統(tǒng)208、210、212可以使用各種各樣不同的調(diào)制技術(shù)，舉幾個例子，包括(但是不限于)窄帶調(diào)制、OFDM(正交頻分多址)和碼分多址(CDMA)。
在一個實施例中，每一個發(fā)射天線子系統(tǒng)208、210、212都包括交織器214、位-符號映射器216、調(diào)制器218和天線220。在另一個實施例中，交織器和/或位-符號映射器在發(fā)射機內(nèi)可以包括在編碼器204和多路分解器206之間，而不是在每一個天線子系統(tǒng)208、210、212內(nèi)。
交織器214從多路分解器206接收編碼的子流234。然后交織器214排列位的次序，以便使發(fā)射的信號更強健。
位-符號映射器216接收交錯后的子流，并把子流的位映射到一系列符號。每一個符號對應(yīng)于一個或多個位的一組，而每一個符號都可以用一個符號矢量表示。映射處理取決于所用符號星座的類型和星座內(nèi)的點數(shù)。在一個實施例中，符號矢量是復(fù)矢量，所述復(fù)矢量利用BPSK或各種各樣矩形QAM技術(shù)包括(但是不限于)QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等中的一個編碼。在一個替代的實施例中，符號矢量是簡單的矢量，利用PAM(脈沖振幅調(diào)制)技術(shù)編碼。下面按照圖4-6描述不同的符號星座的實例。
在一個實施例中，符號矢量用復(fù)數(shù)表達，其中每一個都具有相位和振幅分量。這些復(fù)數(shù)符號矢量送到調(diào)制器218。調(diào)制器218把符號矢量值轉(zhuǎn)換為RF波形。相應(yīng)地，調(diào)制器218使用調(diào)制程序(例如，OFDM或CDMA)，把調(diào)制后的信號轉(zhuǎn)換為模擬時域(例如，利用快速富里葉逆變換(FFT))，進行不同的濾波和放大程序，并把信號升頻變換為RF頻率。
調(diào)制器體系結(jié)構(gòu)的至少一部分取決于所使用的調(diào)制技術(shù)。例如，若用OFDM來調(diào)制符號，則每一個調(diào)制器218都可以包括串-并(S-to-P)轉(zhuǎn)換器(未示出)，它們從輸入符號矢量流取出若干矢量并產(chǎn)生與施加于IFFT(逆FFT)的OFDM子帶信道對應(yīng)的多個輸出符號，以便建立時域信號。對于CDMA系統(tǒng)，調(diào)制符號是調(diào)制在編碼波形上的。對于其它調(diào)制技術(shù)，可以使用其它調(diào)制器體系結(jié)構(gòu)，如根據(jù)這里的描述本專業(yè)的技術(shù)人員顯而易見的。
調(diào)制器218產(chǎn)生的RF波形被提供給天線220，天線220通過空氣界面發(fā)射RF信號240。其它天線子系統(tǒng)210、212中的每一個也都產(chǎn)生和通過空氣界面發(fā)射F信號242、244。信號240、242、244占用相同的頻帶(亦即，它們是同信道的信號)。若這些發(fā)射天線(例如，天線220)適當隔開，則信號240、242、244中每一個都將有截然不同的空間標記。
結(jié)合圖3更詳細地描述的MIMO接收機包括多根接收天線。每一根接收天線都觀測nT個發(fā)射的信號240、242、244的不同的噪音重疊的衰落的版本。MIMO通信的一部分復(fù)雜性來自這樣一個事實，在所述接收機上，多數(shù)據(jù)管道之間可能存在數(shù)量相當大的串音。在空間多路復(fù)用系統(tǒng)中，所述接收機確定成分符號子流，而成分符號子流產(chǎn)生原符號流的估計。
為了達到把接收的信號矢量變換為發(fā)射的符號流的估計的目的，存在幾個不同類型的線性和非線性MIMO接收機。這些接收機類型包括強制歸零接收機、最小均方差(MMSE)接收機、相繼干擾抵消(SIC)接收機(例如，Bell試驗室LAyered空間-時間(BLAST)和V-BLAST)、最大可能性(ML)接收機和減少復(fù)雜性的ML接收機，諸如球形譯碼器。
每一種類型的接收機都具有不同的性能-復(fù)雜性折衷。例如，線性強制歸零和MMSE接收機有噪音嚴重增強的問題，因而這些類型的接收機在MIMO系統(tǒng)得不到廣泛使用。下面簡要地討論非線性ML和SIC接收機的原理，因為這些類型的接收機可以更有利地完成MIMO設(shè)置。
ML接收機應(yīng)用″ML規(guī)則″對一組重疊的MIMO符號進行解調(diào)。ML規(guī)則用方程式(2)表達如下x^=argmin||Y-Hx||2x---(2)]]>其中x^=[x^0x^1...x^nT-1]T]]>是nT×1發(fā)射信號矢量的估計，Y＝[y0y1...ynR-1]T是nR×1接收信號矢量，H是nR×nT信道轉(zhuǎn)移矩陣，而x＝[x0x1...xnT-1]T是nT×1發(fā)射信號矢量。利用QAM調(diào)制， Y和x是復(fù)數(shù)調(diào)制符號的矢量。
利用ML規(guī)則，可能的MIMO符號x的數(shù)目等于MnT，其中M是所述調(diào)制星座中點數(shù)。例如，4×4 16 QAM系統(tǒng)(亦即，帶有nT＝nR＝4的16QAM系統(tǒng))有164＝65,536個可能的MIMO符號值。利用完全的ML搜索，符號值的數(shù)目與求解所執(zhí)行的計算次數(shù)成正比。因此，完全ML解調(diào)的一個重大缺點是，為了解調(diào)已經(jīng)利用高階調(diào)制方案調(diào)制的符號，要求大量的計算。
ML解映射的替代方案是利用SIC算法的解映射，諸如BLAST或V-BLAST算法(集體地稱作″BLAST算法″)。BLAST算法基于強制歸零或MMSE估算器，但有修改。利用BLAST算法技術(shù)，估計最強的符號(亦即，估計誤差方差最低的符號)。然后對所述符號進行解映射(亦即，所述估計矢量與最近的星座點相關(guān)，并求出與所述點對應(yīng)的數(shù)據(jù)位)。然后將所得數(shù)據(jù)位解映射至調(diào)制符號，并把所述信道矩陣H應(yīng)用于重新調(diào)制后的信號。從接收矢量Y減去所得矢量。于是，x的尺寸縮小，刪除H列，對次最強的符號重復(fù)處理，直到所有重疊的符號都解映射為止。
與利用ML解映射相反，利用BLAST算法求解需要進行的計算較少。但是，與ML解映射相比，BLAST算法的誤差傳播特性會造成性能下降。
本發(fā)明的實施例包括比完全ML解映射計算復(fù)雜性較少的解調(diào)和解映射方法。另外，本發(fā)明的實施例包括解調(diào)和解映射方法，可以比BLAST算法解調(diào)技術(shù)完成得較好。在這里不同的實施例的解調(diào)和解映射方法稱作″位層次″(BH)MIMO解映射方法。在這里使用術(shù)語″位層次″，是因為本發(fā)明的實施例利用某些調(diào)制的層次性特征，就是調(diào)制能以對所述分層結(jié)構(gòu)的自然順序，分解為基本調(diào)制的層次性序列。本發(fā)明的一個實施例可以應(yīng)用于QAM，以QPSK作為基本調(diào)制。但是，本發(fā)明的另一個實施例可以應(yīng)用于PAM，以BPSK作為基本調(diào)制。BHMIMO解映射方法，按照所述不同的實施例，在包括MIMO接收機的MIMO裝置內(nèi)進行。
圖3是按照本發(fā)明實施例的能夠?qū)臻g多路復(fù)用的RF信號進行接收和解調(diào)的MIMO裝置300的簡化方框圖。在一個實施例中，裝置300包括信息位目的地302、信道解碼器304、多路復(fù)用器306和多天線子系統(tǒng)308、310、312。盡管圖解說明了3個接收天線子系統(tǒng)308、310、312，但是在其他實施例中，可以包括較多或較少的天線子系統(tǒng)。
nR個天線子系統(tǒng)308、310、312中的每一個都接收RF信號322、324、326，RF信號322、324、326包括nT個發(fā)射信號(例如，圖2信號240、242、244)的不同的噪音重疊的衰落版本。然后，按照不同的實施例，每一個接收天線子系統(tǒng)308、310、312解調(diào)所接收的信號322、324、326，并應(yīng)用BH MIMO解映射技術(shù)。
在一個實施例中，每一個接收天線子系統(tǒng)308、310、312都包括天線314、解調(diào)器316、符號解映射器318和去交織器320。在另一個實施例中，符號解映射器和/或去交織器可以包括在接收機中解碼器304和多路復(fù)用器306之間，而不是在每一個天線子系統(tǒng)308、310、312內(nèi)。下面描述通過一個天線子系統(tǒng)308進行的信號處理。要明白，其它天線子系統(tǒng)310、312可以同時進行類似的處理。
天線314從無線信道接收RF信號。解調(diào)器316放大RF信號，將該信號從RF頻率降頻變換為中頻或基帶。解調(diào)器316還把所述信號從模擬域轉(zhuǎn)換為數(shù)字域(例如，利用FFT)。也可以執(zhí)行不同的濾波程序。
解調(diào)器316進一步把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為一系列接收符號矢量表示。解調(diào)器體系結(jié)構(gòu)的這一部分取決于所使用的調(diào)制技術(shù)。例如，若用OFDM來解調(diào)所述符號，則每一個解調(diào)器316都可以包括串-并(S-to-P)轉(zhuǎn)換器(未示出)，所述串-并轉(zhuǎn)換器施加多個輸入樣值至FFT，產(chǎn)生OFDM子帶信道，產(chǎn)生若干矢量作為輸出矢量流。對于其它調(diào)制技術(shù)，諸如CDMA，例如，可以使用其它解調(diào)器體系結(jié)構(gòu)，如根據(jù)這里的描述本專業(yè)的技術(shù)人員顯而易見的。
符號解映射器318是符號處理元件，它接收所述接收符號矢量。按照下面詳細描述的本發(fā)明的不同實施例，根據(jù)這些矢量，符號解映射器318進行BH MIMO解映射。BH MIMO解映射產(chǎn)生nTX 1發(fā)射信號矢量，該發(fā)射信號矢量表示為x^=[x^0x^1...x^nT-1].]]>在一個實施例中，符號解映射器318進一步對估計的信號矢量進行切片，以便獲得與切片矢量中的每一個對應(yīng)的數(shù)據(jù)位。這些關(guān)于數(shù)據(jù)位值的″硬判決″被送到去交織器320并最后送到解碼器304。
在另一個實施例中，符號解映射器318代之以產(chǎn)生關(guān)于數(shù)據(jù)位值的″軟判決″，而且把這些軟判決以一組每位對數(shù)似然函數(shù)比率(LLR)、LLR的近似值或其它軟判決指示符的形式存儲在寄存器內(nèi)。這些軟判決值可以提供給解碼器304，后者進行最后的位值確定。下面結(jié)合圖7-9詳細提供關(guān)于在不同實施例的BH MIMO解映射方法的細節(jié)。
在一個實施例中，去交織器320從符號解映射器318接收數(shù)據(jù)位值或軟數(shù)據(jù)位值。然后去交織器320反轉(zhuǎn)由所述發(fā)射機執(zhí)行的交錯處理。去交錯后的數(shù)據(jù)位值作為子流328被送到多路復(fù)用器306。
多路復(fù)用器306以一種與發(fā)射機所執(zhí)行的多路分解一致的方式把從不同的接收天線子系統(tǒng)308、310、312接收的多個子流328，330，332組合起來。結(jié)果得出數(shù)據(jù)位334的串行流，送到解碼器304。
在一個實施例中，解碼器304接收串行位流334。在一個替代的實施例中，解碼器304接收軟判決值(例如，LLR、LLR的近似值或其它軟判決值)。解碼可以包括例如FEC解碼和/或其它解碼技術(shù)。解碼器304執(zhí)行的處理取決于數(shù)據(jù)通過信道發(fā)射之前，在發(fā)射機中是如何編碼的(例如，圖2發(fā)射機200)。
信息位目的地302接收譯碼的位流336，它消耗、修改、存儲所述信息，和/或?qū)⑵浒l(fā)送到一個或多個不同的處理元件或裝置。信息位目的地302可以是(但不限于)例如裝置的MAC層。信息位目的地302可以包括例如一個或多個通用或?qū)Ｓ玫奶幚砥鳌Ｓ肐C、多芯片模塊、它們的組合或其它裝置。
按照不同的實施例，圖3接收機的體系結(jié)構(gòu)可以用來執(zhí)行BH MIMO解調(diào)和解映射。解調(diào)和解映射可以針對不同的調(diào)制星座類型進行。例如(但不限于)不同的實施例可以用來對調(diào)制為PAM星座(例如，BPSK)或矩形QAM星座的數(shù)據(jù)進行解調(diào)和解映射，包括(但是不限于)QPSK、16 QAM、64 QAM、256 QAM等等。圖4-6分別圖解說明QPSK、16 QAM和64 QAM星座。這些圖不打算把不同的實施例的應(yīng)用限于圖解說明的星座，包括在此只是為了便于說明本發(fā)明的要點。
利用BPSK或QPSK調(diào)制，載波信號的相位根據(jù)要發(fā)射的數(shù)據(jù)值而改變。例如，可以通過在載波中產(chǎn)生180度相移來發(fā)射二進制1，而可以用0度相移來表示二進制0。在″正交振幅調(diào)制″和″正交相移鍵控″中術(shù)語″正交″來自根據(jù)要發(fā)射的數(shù)據(jù)的位值載波相移至四種可能的相位范圍(亦即，0-90度、90-180度、180-270度和270-360度)中的一個的能力。
圖4圖解說明四點QPSK星座圖案400。所述圖案中每一個點都駐留在四個象限402、404、406、408，而且每個點都可以用復(fù)數(shù)符號矢量表示。因為所述星座包括四個點，所以，所述星座可以用來將四個雙位的組合編碼。對應(yīng)于一個特定的點的雙位組合可以通過映射/解映射處理確定。例如，駐留在象限402的星座點可以對應(yīng)于雙位值″00″，如在圖4圖解說明的。圖4中與每一個星座點相關(guān)地圖解說明其它2位映射實例。
圖5圖解說明16 QAM星座圖案500。16 QAM調(diào)制使用不同的相移和振幅組合來產(chǎn)生圖案500，圖案500包括每象限502，504，506，508.四個點?？偣?6個點中的每一個都可以映射至特定的4位組合。在圖5中圖解說明與每一個星座點相關(guān)聯(lián)的不同的4位映射。
圖6圖解說明64 QAM星座圖案600。64 QAM調(diào)制使用相移和振幅的不同的組合來產(chǎn)生圖案60O，圖案600包括每個象限602，604，606，608的16個點。在這種情況下，64個點中的每一個都可以映射至特定的6位組合。在圖6中，圖解說明與每一個星座點相關(guān)聯(lián)的不同的6位映射。
下面將結(jié)合矩形QAM調(diào)制(例如，QPSK、16 QAM、64 QAM等)來描述各種不同實施例的方法和設(shè)備，盡管所述方法和設(shè)備也可以應(yīng)用于BPSK調(diào)制。參數(shù)m在這里用來指示調(diào)制次序。信號星座點數(shù)是4M。因而，m＝1是QPSK，m＝2是16 QAM，m＝3是64 QAM等等。
一個MIMO符號將發(fā)送nT4m位。可以按照方程式(3)把這些位排序為2m個矢量ik=ik,0···ik,nTand,qk=qk,0···qk,nT,k=0,...,m-1---(3)]]>按照方程式(4)定義QPSK矢量
xk(ik,qk)=(2ik,0-1)+j(2qk,0-1)···(2ik,nT-1-1)+j(2qk,nT-1-1)---(4)]]>在一個實施例中，QPSK矢量元素中的每一個都是±1±j。因此，所述QAM MIMO符號可以寫成方程式(5)x(i0，q0，...，im-1，qm-1)＝2m-1Δx0(i0，q0)+2m-2Δx1(i1，q1)+...+Δxm-1(im-1，qm-1)(5)其中2Δ是QAM星座的自由歐幾里得距離(就是說，最近近鄰星座點之間的距離)?？梢园迅鞣N不同的星座寫成這樣的格式，盡管實際的位映射涉及向i和q矢量的轉(zhuǎn)換。
各種不同實施例的方法包括一序列判決，后跟干擾抵消。但是，不像先有技術(shù)的SIC算法(它順序地解映射調(diào)制符號)，所述各種不同實施例的方法執(zhí)行順序的元素搜索(例如，QPSK搜索)，以便解映射基本的調(diào)制符號x0，x1，x2...，(例如，QPSK符號)的解映射矢量。換句話說，所述各種不同實施例的方法解調(diào)所有調(diào)制符號的高位，抵消干擾，以便降低調(diào)制階數(shù)，并重復(fù)所述處理直到調(diào)制階數(shù)減小至元素星座為止。
可以用以下偽代碼來表示本發(fā)明的各種不同的實施例的基本方法for(k＝-0；k＜m；k++){Y~k=12(Y~k-1-x~k-1);---(7)]]>x^k=argminQPSK vectors x||Y~k-Hx||2;---(8)]]>}將Y~-1=(2m-1Δ)-1Yandx^-1=0;---(6)]]>初始化。
其中 是在每一個搜索層次k上的接收信號矢量的縮放版本， 是在每一個搜索層次k上的QPSK矢量，H是信道轉(zhuǎn)移矩陣，而x是發(fā)射信號矢量。如下面將要更詳細描述的，方程式(6)代表初始化處理，方程式(7)抵消高次干擾和按比例縮放接收信號矢量數(shù)據(jù)，而方程式(8)代表層次k的QPSK搜索。
如上述算法所指出的，為了到達一定結(jié)果的搜索點數(shù)比利用完全的ML搜索時的搜索點數(shù)少得多。對于方程式(6-8)給出的基本算法，搜索點數(shù)大致是m4nT，相反完全的ML搜索的是4mnT。例如，對于nT＝4和m＝2(亦即，16 QAM)，完全的ML搜索將搜索65,536點。按照本發(fā)明實施例的基本搜索完成這一搜索將大致搜索512點。因此，利用本發(fā)明的不同的實施例的方法達到大大減少搜索點數(shù)的目的。
圖7圖解說明按照本發(fā)明實施例的16 QAM星座700內(nèi)單個接收矢量元素的BH MIMO解映射。盡管圖7是二維星座表示，但是應(yīng)該明白，所述圖描述將接收信號矢量Y的一個元素解映射的實例。
在MIMO系統(tǒng)中，接收信號矢量Y包括等于發(fā)射天線的數(shù)目的若干矢量元素。在本發(fā)明一個實施例中，BH MIMO解映射方法涉及識別一個或多個象限，其內(nèi)定位了接收信號矢量Y的多個矢量元素。因此，實際的星座表示會具有多個復(fù)數(shù)尺寸，而圖7所示的只有一個復(fù)數(shù)尺寸。為描述清晰起見，以兩個實數(shù)尺寸和一個復(fù)數(shù)信號矢量元素圖解說明圖7。本專業(yè)的技術(shù)人員會明白，根據(jù)這里的描述，如何在概念上把圖7中的描寫擴展到應(yīng)用于多元素解映射。
應(yīng)該明白，根據(jù)這里的描述，方程式(8)的QPSK矢量搜索包括尋找多維MIMO符號空間內(nèi)被信道矩陣H改變的最接近的QPSK矢量，而不僅僅一個元素的或元素間的最接近的QPSK矢量(例如，如在SIC中)。事實上，由于信道矩陣H中的串音元素，元素間的最小距離結(jié)果不大可能與方程式(8)的QPSK矢量解一致。本發(fā)明的要點想要包括多維星座空間內(nèi)接收信號矢量Y多個元素的解映射。盡管如此，圖7對于理解本發(fā)明要點的基本概念是有用的。
參見圖7，圖中示出16 QAM星座700，初始原點702大致示于星座的中心。所述星座被分成多個象限(例如，象限716)。用一些點(例如，點718)表示所述星座的符號。在一個實施例中，符號在垂直和水平方向上被2Δ的自由歐幾里得距離704隔開。在其他實施例中，符號可以被不同的水平和/或垂直距離隔開。2Δ的值是為說明舉出的，不是限制。
接收信號矢量由箭頭706表示。為了便于描述，接收信號矢量706對應(yīng)于接收信號矢量Y的一個元素。如圖7圖解說明的，矢量706指示位于接近符號718的數(shù)據(jù)點。
在一個實施例中，在BH MIMO解映射方法的第一次疊代過程中，進行第一層次QPSK搜索，以便確定緊靠接收信號矢量706的至少一個象限。對于第一層次QPSK搜索，″+″標記708，710，712，714表示第一層次QPSK矢量2Δxo。在圖解說明的實例中，認為與″+″標記708對應(yīng)的QPSK矢量與所述第一層次搜索的結(jié)果一致?！?″標記708標識象限716。
然后，在一個實施例中，收縮所述搜索空間，以便減小包括所述識別的象限716內(nèi)定位的星座點的搜索空間720。減小的搜索空間可以用QPSK星座720表達，QPSK星座720具有位于所述星座720中心的新原點722。因為所述星座已經(jīng)縮小為QPSK星座，所述星座點現(xiàn)在對應(yīng)于QPSK矢量2Δx1。在一個實施例中，將這些矢量歸一化。
在一個實施例中，將接收信號矢量變換到新的原點722。向新原點的轉(zhuǎn)換對應(yīng)于上述偽代碼方程式(7)的操作。另外，縮放接收信號矢量，以便使QPSK矢量歸一化。變換和縮放后的矢量表示為矢量724。
根據(jù)減小的搜索空間720以及變換和縮放后的矢量724，進行更低層次的QPSK搜索，以便確定緊靠矢量724的至少一個子象限。在圖解說明的實例中，認為與星座點726對應(yīng)的QPSK矢量與較低層次搜索的結(jié)果一致。因為這是最低層次的搜索(亦即，對應(yīng)于QPSK矢量的星座點)，所以星座點726被標識為解映射符號。
星座點726表示在減小的搜索空間720內(nèi)存在的一個點。因此，為了在全星座內(nèi)識別實際的符號，作出判斷，在原來的16 QAM星座700內(nèi)，星座點726對應(yīng)于所述符號。在圖解說明的實例中，星座點726對應(yīng)于符號718。因此，可以把接收信號矢量解映射至符號718。
如上面所描述的，圖7圖解說明16 QAM星座內(nèi)的BH MIMO解映射。所述實例可以擴展至較低層次或較高水平的星座。例如，在64 QAM星座中，對于單一接收的矢量元素的第一層次QPSK搜索可以識別帶有16星座點的象限?？s小所述搜索空間以便識別象限，識別新的原點，變換和縮放數(shù)據(jù)，以及進行第二層次的搜索。第二層次QPSK搜索可以識別帶有4個星座點的子象限。再一次把搜索空間縮小為識別的子象限，識別另一個新的原點，再一次變換和縮放數(shù)據(jù)，完成第三層次的QPSK搜索。第三層次QPSK搜索產(chǎn)生對最后的星座點的識別。確定原來的星座內(nèi)最后的點和符號之間的對應(yīng)關(guān)系，而所接收的矢量元素解映射到所識別的符號。根據(jù)這里的描述，如何把本發(fā)明要點擴展到甚至更高層次的星座(例如，256QAM和更大)，對本專業(yè)的技術(shù)人員是顯而易見的。
上述搜索操作的序列只取決于QAM星座點的層次性屬性，而不取決于到那些點的位映射。但是，對于某些特定的位至調(diào)制符號映射，諸如在圖4-6中圖解說明的那些，在層次性搜索的每一層判定可以直接識別特定的位。
圖8是按照本發(fā)明實施例的進行BH MIMO解映射的程序的流程圖。盡管把圖8的程序的各個操作圖解說明和描述為單獨的操作，但是可以同時進行所述各個操作中的一個或多個。另外，不一定要以圖解說明的順序進行所述操作。
在方框802通過進行設(shè)置計算來開始所述方法。所述設(shè)置計算是H的函數(shù)。所述設(shè)置計算可以是一次性計算，在在對連續(xù)的MIMO矢量符號進行解映射時，可能不重復(fù)所述設(shè)置計算，而且實際上可能不取決于有噪音的接收信號矢量Y。例如，在方程式(8)中，Hx值對于通過相同的信道H發(fā)射的所有符號和對于所有層次性搜索的所有層次都是相同的。因而，這些Hx值可以是一次算出并存儲以備重新使用。另外，方程式(8)中基本歐幾里得距離的數(shù)學(xué)操作導(dǎo)致所述表達式的替換的但等效的形式，這可以導(dǎo)致更有效的實現(xiàn)方案。方框802的設(shè)置計算可以支持這樣的變型。
在方框804中，多天線接收機(例如，MIMO接收機)產(chǎn)生復(fù)數(shù)解調(diào)符號的接收信號矢量Y，其中Y的每一個元素都對應(yīng)于截然不同的接收天線，每一個元素都指出nT個發(fā)射信號的衰落版本的重疊。
在方框806中，循環(huán)變量k被初始化到0值。循環(huán)變量k用來通過QPSK搜索的各種不同層次，并用來指示何時應(yīng)該結(jié)束所述循環(huán)(例如，當完成最低層次的QPSK搜索時)。
另外，在方框806，通過定義頂層QPSK矢量x^k=0]]>來把第一QPSK搜索的搜索空間初始化至頂層分層結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，頂層分層結(jié)構(gòu)包括全星座。例如，若發(fā)射矢量x的各元素對應(yīng)于16 QAM星座，則把搜索空間初始化到16 QAM星座，其原點大致在星座的中心。
在方框808，進行層次k的QPSK搜索以便找出 在一個實施例中，按照上面方程式(8)進行層次k的QPSK搜索。至少暫時性存儲所述搜索的結(jié)果。
然后在方框810確定，是否k＝m-1，其中m是調(diào)制階數(shù)(例如，QPSK為m＝1，16 QAM為m＝2，16 QAM為m＝等)。然后如果不是這樣，則在方框812把接收信號矢量Y內(nèi)的數(shù)據(jù)元素變換至新的原點并進行縮放，以便對應(yīng)于基本上包括在方框808識別的一個或多個象限的縮小的搜索空間。使所述數(shù)據(jù)矢量歸一化，以便利用±1符號進行下一個QPSK搜索。結(jié)果得出縮放后的接收信號矢量 在方框814，循環(huán)變量k加一，并且所述程序疊代。具體地說，重復(fù)方框808，在其過程中在所述縮小了的搜索空間內(nèi)完成層次k的QPSK搜索以找出新的 重復(fù)方框808，810，812和814，直到在方框810確定k＝m-1為止。此刻，在方框816，所述搜索的結(jié)果是根據(jù)所進行的最低層次的QPSK搜索產(chǎn)生的，于是所述方法結(jié)束。
在一個實施例中，搜索結(jié)果包括″硬判決″。硬判決對應(yīng)于特定的指示，其中位值對應(yīng)于最低層次的QPSK搜索中識別的符號。
在另一個實施例中，產(chǎn)生″軟判決″，它由解碼器(例如，圖3的304)用來產(chǎn)生所述位值的最后確定。
在一個實施例中，軟判決包括一組LLR或LLR的近似值(例如，下面描述的差異最小距離規(guī)則(difference-min-distance rule)或等效的計算)。
近似于精確(對數(shù)-映射(log-MAP))LLR計算是稱作″差異最小差異″規(guī)則的規(guī)則。所述近似值是在應(yīng)用精確的對數(shù)似然函數(shù)公式時從所謂log-MAX近似值推演出來的。對于給定的位bx，所述規(guī)則由方程式(9)給出LLR(bx)=12σn2{argminx:bx=0||Y-Hx||2-argmin||Y-Hx||2x:bx=1}---(9)]]>其中σn是矢量Y每元件的相加性噪音方差。
按照本實施例，求出argminx:bx=0/1||Y-Hx||2]]>值并且將其作為QPSK子搜索的一部分存儲(例如，在寄存器中)。所述結(jié)果是，應(yīng)用于方程式(9)的一些最后值是真實的QAM星座點，而有些是來自高階QPSK的搜索結(jié)果。但是，最低層次的搜索檢查最近近鄰點。因此，可以在最近近鄰替代LLR上提高這些實施例的準確性。當位值替換不是最近近鄰時，所述LLR值較大，而在這些情況下，解碼處理對近似誤差不敏感。
圖8的流程圖表示按照一個實施例的基本BH MIMO解映射方法。在所述層次性搜索的每一層，進行單一QPSK矢量搜索。在其他實施例中，所述算法擴展到包括若干種樹搜索技術(shù)中的任何一種，其中可以在疊代過程中進行多次QPSK搜索。
樹搜索算法是已知的，盡管它們沒有應(yīng)用在本發(fā)明要點的上下文中。在一個實施例中，把M算法樹搜索包括在QPSK搜索的一個或多個層次，在其過程中識別″M″個最佳QPSK矢量，因為包括在所述后續(xù)疊代(有的話)的縮小了的搜索空間中；就是說，所述M個QPSK矢量帶有最小歐幾里得距離值‖Y-Hx‖。在另一個實施例中，把T算法樹搜索引入到QPSK搜索的一個或多個層次中，認為在其過程中那些其歐幾里得距離值落在最佳QPSK的閾值T范圍內(nèi)的QPSK矢量包括在用于后續(xù)疊代(有的話)的縮小了的搜索空間中。
圖9是樹形圖900的實例，它描述可以包括在本發(fā)明的不同的實施例的樹搜索算法。樹形圖900包括3個層次902，904，906。在樹的根910，進行最高層次QPSK搜索，以便相對于接收的搜索矢量Y識別W個可能的QPSK搜索值。W表示在每一層可能的搜索值的數(shù)目或″分支″的數(shù)目。因此，對于層次902上初始的QPSK搜索，W＝4nT。例如，若有nT＝3個發(fā)射天線，則所述樹上每節(jié)點有64條分支。圖9圖解說明每個節(jié)點只有4條分支的情況。
在層次904，初始的QPSK搜索結(jié)果存儲在節(jié)點911、912、913、914上。每一個節(jié)點對應(yīng)于縮放后的QPSK星座的一個象限。在每個象限內(nèi)，按照不同的實施例，有可能進行較低層次的QPSK搜索。因此，四分支從每一個節(jié)點911、912、913、914擴展，而且在所述層次上樹寬度W＝16。
此刻，有可能″修剪″所述分支以減少搜索。對于M算法，例如，有可能選擇M個最佳的節(jié)點。對于T算法，選定的節(jié)點包括帶有最佳值的節(jié)點，而任何節(jié)點都具有落在最佳節(jié)點值的閾值T內(nèi)的值。對與選定節(jié)點對應(yīng)的分支繼續(xù)所述搜索，并修剪剩余的分支(亦即，在相應(yīng)的象限內(nèi)不繼續(xù)搜索)。
例如，若以M＝2進行M算法樹搜索，而節(jié)點912和913包括兩個最佳值，則搜索空間縮小為兩個相應(yīng)的象限。在這些象限中間每一個內(nèi)，利用已經(jīng)相應(yīng)地變換和縮放的數(shù)據(jù)進行另外的QPSK搜索。產(chǎn)生八個搜索結(jié)果值，它們存儲在節(jié)點915，916，917，918，919，920，921和922。假定這是最低層搜索，則可以確定最佳結(jié)果。
利用樹搜索技術(shù)，可以對在任何或所有搜索層次上的較低層次QPSK搜索維持一個或多個分支。分別對于M算法和T算法搜索，在每一個搜索層次上所述M或T的值可能是相同的，或它可以在每一層次上改變。例如，利用M算法，在最高層次QPSK搜索過程中M的值可以等于2，而且對于每一個后續(xù)的較低層次的搜索，所述數(shù)值可以減少至1。在其他實施例中，可以把其它類型的樹搜索算法包括在所述搜索算法中，如根據(jù)這里的描述本專業(yè)的技術(shù)人員顯而易見的。
可以在數(shù)學(xué)上描述按照各種不同實施例的擴展的算法。令 表示層次k的搜索的有序結(jié)果，如方程式(10)給出的||Y~k-Hx^k(0)||2≤||Y~k-Hx^k(1)||2≤...---(10)]]>然后在層次k+1上對所有層次k的解 進行QPSK搜索，以滿足方程式(11)||Y~k-Hx^k(l)||2≤γ||Y~k-Hx^k(l)||2---(11)]]>其中y是在T算法中使用的寬度參數(shù)。增大y的值就會展寬搜索空間。這展寬后的算法可以看作是樹搜索，包括跳轉(zhuǎn)和修剪方面。
因而，已經(jīng)描述了用于解調(diào)和解映射MIMO符號的方法和設(shè)備的不同的實施例。本發(fā)明要點可以在不同的實施例中，在若干種不同類型的系統(tǒng)中實現(xiàn)，包括WLAN系統(tǒng)、其它無線網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩電話、衛(wèi)星蜂窩電話、無線電臺系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)及其他類型的系統(tǒng)。對于本專業(yè)的普通技術(shù)人員，其它實施例將是顯而易見的。
本發(fā)明要點不應(yīng)解釋為限于任何特定的體系結(jié)構(gòu)或功能元素的組合或集成電路。本發(fā)明要點的使用是極其靈活的，容易適合于用來實現(xiàn)其優(yōu)點的任何電子系統(tǒng)。附圖中描繪的系統(tǒng)和裝置僅僅是可以使用本發(fā)明要點的電子系統(tǒng)和裝置的實例而已。
利用本公開，本專業(yè)的技術(shù)人員將明白附圖中出現(xiàn)的設(shè)備簡圖的許多變型。例如，盡管描述和圖解說明在使用4×4 16 QAM調(diào)制的系統(tǒng)中所述實施例的應(yīng)用，但是本發(fā)明的實施例也可以用于使用許多其它調(diào)制方案的系統(tǒng)中。例如，所述信號可以是PAM調(diào)制或M-PSK調(diào)制的。
本發(fā)明要點的不同的結(jié)構(gòu)可以按照本專業(yè)的技術(shù)人員已知的任何不同的元件和方法實現(xiàn)。在兩個圖解說明結(jié)構(gòu)之間可能會有中間的結(jié)構(gòu)(例如，放大器、衰減器、混頻器、多路復(fù)用器、反相器、緩沖區(qū)等)或信號。某些導(dǎo)體可能不是連續(xù)的，如圖解說明的，但是它們可以是通過中間結(jié)構(gòu)斷開的。附圖中框的邊緣只是為了便于圖解說明而給出的。實際的裝置不會包括這樣定義的邊界。另外，圖解說明的元素的相對布局并不暗示實際的相對布局。
這里描述的不同的程序可以用硬件、固件或軟件實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)可以使用微代碼、匯編語言代碼或較高級語言代碼。在執(zhí)行過程中或在其它時間，所述代碼可以存儲在一個或多個易失性或非易失性計算機可讀介質(zhì)上。這些計算機可讀介質(zhì)可以包括硬盤、可換磁盤、可換光盤、盒式磁帶、閃存存儲器卡、數(shù)字視頻盤、Bernoulli磁帶盒、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等等。
上面對具體的實施例的描述充分地揭示本發(fā)明要點的一般屬性，使其他人在不脫離所述一般概念的情況下，可以通過應(yīng)用當前的知識，容易地改變和/或使之適應(yīng)不同的用途。因此，這樣的適應(yīng)和修改都在所公開的實施例的意義和等效范圍內(nèi)。在這里使用的措詞或術(shù)語都是為了描述的目的，而不是限制性的。因此，本發(fā)明要點顯然只受權(quán)利要求書及其等效物限制。
要強調(diào)，摘要是遵循37C.F.R.§1.72(b)提供的，它要求摘要能使讀者確定本技術(shù)公開的屬性和要點。摘要是在理解它不會被用來理解或限制權(quán)利要求書的范圍或意義的情況下提交的。
在以上的詳細描述中，往往把不同的特征一起分在單一實施例中，達到使本公開合理化的目的。這種公開方法不要被解釋為反映這樣一個意圖，即要求保護的要點的實施例需要比每一個權(quán)項中明確指出的更多的特征。而是，如以下權(quán)利要求書所反映的，本發(fā)明要點在于少于公開的單一實施例的所有特征。因而，把以下權(quán)利要求書包括在詳細說明中，每個權(quán)項都是作為單獨的推薦實施例獨立自主的。
權(quán)利要求
1.一種方法包括對包括多個元素的接收信號矢量的最高階基本調(diào)制進行第一次基本搜索，其中在第一搜索空間內(nèi)進行所述第一次基本搜索并產(chǎn)生基本調(diào)制符號的識別矢量；把所述接收信號矢量變換到對應(yīng)于所述識別的矢量的新原點，產(chǎn)生變換后的接收信號矢量；以及對所述變換后的接收信號矢量進行后續(xù)基本搜索，其中在由所述識別的矢量定義的縮小的搜索空間內(nèi)進行所述后續(xù)基本搜索，并且其中所述后續(xù)基本搜索產(chǎn)生基本的調(diào)制符號的下一個識別矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用正交振幅調(diào)制對所述接收信號矢量進行調(diào)制，而正交相移鍵控是基本調(diào)制。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用脈沖振幅調(diào)制對所述接收信號矢量進行調(diào)制，而二進制相移鍵控是基本調(diào)制。
4.一種方法包括對包括多個元素的接收信號矢量進行第一正交相移鍵控(QPSK)搜索，其中所述第一QPSK搜索是在第一搜索空間內(nèi)進行的并產(chǎn)生識別的QPSK矢量；把所述接收信號矢量變換為對應(yīng)于所述識別的QPSK矢量的新原點，產(chǎn)生變換后的接收信號矢量；以及對所述變換后的接收信號矢量進行后續(xù)QPSK搜索，其中所述后續(xù)QPSK搜索是在由所述識別的QPSK矢量定義的縮小的搜索空間內(nèi)進行的，并且其中所述后續(xù)QPSK搜索產(chǎn)生下一個識別的QPSK矢量。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括產(chǎn)生接收信號矢量，其中所述多個元素中的每一個對應(yīng)于由多輸入多輸出接收天線陣列的多根接收天線之一接收的信號。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括在進行所述后續(xù)QPSK搜索之前，按比例縮放所述變換后的接收信號矢量。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括重復(fù)變換所述變換后的接收信號矢量的步驟；以及重復(fù)進行所述后續(xù)QPSK搜索的步驟，直到所述后續(xù)QPSK搜索產(chǎn)生對應(yīng)于星座點的下一個識別的QPSK矢量為止。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括把樹搜索算法引入到所述第一QPSK搜索和所述后續(xù)QPSK搜索中的任一個或兩個中，以便產(chǎn)生用來定義所述縮小的搜索空間的多個識別的QPSK矢量。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中引入所述樹搜索算法的步驟包括把M算法樹搜索引入到QPSK搜索中。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中引入所述樹搜索算法的步驟包括把T算法樹搜索引入到QPSK搜索中。
11.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括產(chǎn)生包括供解碼器使用的至少一個軟判決的搜索結(jié)果。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中產(chǎn)生所述搜索結(jié)果的步驟包括以一組對數(shù)似然函數(shù)比率或?qū)?shù)似然函數(shù)比率的近似值的形式產(chǎn)生所述至少一個軟判決。
13.如權(quán)利要求4所述的方法，其中還包括產(chǎn)生包括對應(yīng)于被識別為最低層次搜索結(jié)果的QPSK矢量的各解映射的位值的搜索結(jié)果。
14.一種方法包括對包括多個元素的接收信號矢量Y進行第一正交相移鍵控(QPSK)搜索，其中所述第一QPSK搜索是在第一搜索空間內(nèi)進行的并產(chǎn)生識別的QPSK矢量；以及根據(jù)所述識別的QPSK矢量抵消高次干擾并且根據(jù)Y~k=12(Y~k-1-x^k-1)]]>按比例縮放所述接收信號矢量內(nèi)的多個元素，其中 是在搜索層次k上所述接收信號矢量的按比例縮放的版本，而 是在搜索層次k上的QPSK矢量，并且按照下式進行層次k的QPSK搜索x^k=argminQPSK vectors x||Y~k-Hx||2]]>其中H是信道轉(zhuǎn)移矩陣，而x是發(fā)射信號矢量，直到縮小的搜索空間對應(yīng)于QPSK星座為止。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中還包括把樹搜索算法引入到所述第一QPSK搜索和所述層次k的QPSK搜索中的任一個或兩個，以便產(chǎn)生用來定義所述縮小的搜索空間的多個識別的QPSK矢量。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中還包括產(chǎn)生包括供解碼器使用的至少一個軟判決的搜索結(jié)果。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中產(chǎn)生所述搜索結(jié)果的步驟包括以一組對數(shù)似然函數(shù)比率或?qū)?shù)似然函數(shù)比率的近似值的形式產(chǎn)生所述至少一個軟判決。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中還包括產(chǎn)生包括對應(yīng)于被識別為最低層次搜索結(jié)果的QPSK矢量的各解映射的位值的搜索結(jié)果。
19.一種計算機可讀介質(zhì)，具有存儲于其上的用于執(zhí)行一種方法的程序指令，當在多輸入多輸出裝置內(nèi)執(zhí)行所述方法時，所述方法產(chǎn)生以下結(jié)果對包括多個元素的接收信號矢量進行第一正交相移鍵控(QPSK)搜索，其中所述第一QPSK搜索是在第一搜索空間內(nèi)進行的并產(chǎn)生識別的QPSK矢量；把所述接收信號矢量變換到對應(yīng)于所述識別的QPSK矢量的新原點，產(chǎn)生變換后的接收信號矢量；以及對所述變換后的接收信號矢量進行后續(xù)QPSK搜索，其中所述后續(xù)QPSK搜索是在由所述識別的QPSK矢量定義的縮小的搜索空間內(nèi)進行的，并且其中所述后續(xù)QPSK搜索產(chǎn)生下一個識別的QPSK矢量。
20.如權(quán)利要求19所述的計算機可讀介質(zhì)，其中執(zhí)行所述方法還產(chǎn)生以下結(jié)果把樹搜索算法引入到所述第一QPSK搜索和所述后續(xù)QPSK搜索中的任一個或兩個，以便產(chǎn)生用來定義所述縮小的搜索空間的多個識別的QPSK矢量。
21.如權(quán)利要求19所述的計算機可讀介質(zhì)，其中執(zhí)行所述方法還產(chǎn)生以下結(jié)果產(chǎn)生包括供解碼器使用的至少一個軟判決的搜索結(jié)果。
22.如權(quán)利要求19所述的計算機可讀介質(zhì)，其中執(zhí)行所述方法還產(chǎn)生以下結(jié)果產(chǎn)生包括對應(yīng)于被識別為最低層次搜索結(jié)果的QPSK矢量的各解映射的位值的搜索結(jié)果。
23.一種設(shè)備包括可以用來接收多個接收信號的多根接收天線；以及符號處理單元，所述符號處理單元可以用來對包括與所述多個接收信號對應(yīng)的多個元素的接收信號矢量進行第一正交相移鍵控(QPSK)搜索，其中所述第一QPSK搜索是在第一搜索空間內(nèi)進行的并產(chǎn)生識別的QPSK矢量；把所述接收信號矢量變換到對應(yīng)于所述識別的QPSK矢量的新原點，產(chǎn)生變換后的接收信號矢量；以及對所述變換后的接收信號矢量進行后續(xù)QPSK搜索，其中所述后續(xù)QPSK搜索是在由所述識別的QPSK矢量定義的縮小的搜索空間內(nèi)進行的，并且其中所述后續(xù)QPSK搜索產(chǎn)生下一個識別的QPSK矢量。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述符號處理單元還可以用來把樹搜索算法引入到所述第一QPSK搜索和所述后續(xù)QPSK搜索中的任一個或兩個，以便產(chǎn)生用來定義所述縮小的搜索空間的多個識別的QPSK矢量。
25.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述符號處理單元還可以用來產(chǎn)生包括解碼器用的至少一個軟判決的搜索結(jié)果。
26.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述符號處理單元還可以用來產(chǎn)生包括對應(yīng)于被識別為最低層次搜索結(jié)果的QPSK矢量的各解映射的位值的搜索結(jié)果。
27.一種多輸入多輸出通信裝置包括可以用來接收多個接收信號的多根接收天線；以及符號處理單元，可以用來對包括對應(yīng)于所述多個接收信號的多個元素的接收信號矢量進行第一正交相移鍵控(QPSK)搜索，其中所述第一QPSK搜索是在第一搜索空間內(nèi)進行的并產(chǎn)生識別的QPSK矢量；把所述接收信號矢量變換到對應(yīng)于所述識別的QPSK矢量的新原點，產(chǎn)生變換后的接收信號矢量；以及對所述變換后的接收信號矢量進行后續(xù)QPSK搜索，其中所述后續(xù)QPSK搜索是在由所述識別的QPSK矢量定義的縮小的搜索空間內(nèi)進行的，并且其中所述后續(xù)QPSK搜索產(chǎn)生下一個識別的QPSK矢量。
28.如權(quán)利要求27所述的多輸入多輸出通信裝置，其中所述符號處理單元還可以用來把樹搜索算法引入到所述第一QPSK搜索和所述后續(xù)QPSK搜索中的任一個或兩個，以便產(chǎn)生用來定義所述縮小的搜索空間的多個識別的QPSK矢量。
29.如權(quán)利要求27所述的多輸入多輸出通信裝置，其中所述符號處理單元還可以用來產(chǎn)生包括供解碼器使用的至少一個軟判決的搜索結(jié)果。
30.如權(quán)利要求27所述的多輸入多輸出通信裝置，其中所述符號處理單元還可以用來產(chǎn)生包括對應(yīng)于被識別為最低層次搜索結(jié)果的各解映射的位值的搜索結(jié)果。
全文摘要
在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中，多根接收天線產(chǎn)生接收信號矢量Y，接收信號矢量Y包括每一個接收天線中的元素。在MIMO接收機內(nèi)進行的解映射方法的實施例中，在包括符號點的全星座的搜索空間內(nèi)進行正交相移鍵控(QPSK)搜索。根據(jù)QPSK搜索的結(jié)果，搜索空間被縮小到小于全部象限，并將接收信號矢量數(shù)據(jù)按比例縮放并將其變換到所述縮小了的搜索空間。進行較低層次的QPSK搜索并重復(fù)所述過程，直到調(diào)制階數(shù)縮小到QPSK星座為止。然后可以把與所述搜索結(jié)果對應(yīng)的硬或軟判決傳送給解碼器。
文檔編號H04L27/34GK1902867SQ200480039175
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者J·薩多夫斯基 申請人:英特爾公司