專利名稱：使用具有不明確性的串行局部化的軟值生成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及位軟值生成，并且更特別地涉及基于具有不明確性的串行局部化的位軟值生成。
背景技術(shù)：
解調(diào)涉及從根據(jù)特定星座調(diào)制并且在信道上傳送的信號(hào)中提取承載原始信息的信號(hào)。對(duì)于非常大的信號(hào)星座，解調(diào)過程的復(fù)雜性顯著增加。在EDGE (增強(qiáng)數(shù)據(jù)率的GSM演進(jìn))、HSPA (高速分組接入)、LTE (長期演進(jìn))以及WiMax (全球微波接入互操作性)中已經(jīng)采用相對(duì)大的信號(hào)星座(例如16-QAM (正交幅度調(diào)制)、32-QAM、和64-QAM)。在HSPA中，多碼傳送產(chǎn)生更大的有效星座。而且，在HSPA、LTE以及WiMax中已經(jīng)采用具有兩個(gè)或者更多流的MIMO (多輸入多輸出)方案。MIMO實(shí)現(xiàn)也產(chǎn)生相對(duì)大的有效星座。當(dāng)任何這些技術(shù)組合發(fā)生時(shí)(例如，多碼和ΜΙΜ0)，解調(diào)復(fù)雜性進(jìn)一步增加。理想解調(diào)方案是MLD(最大似然檢測(cè))。然而，由于調(diào)制星座的大小和/或由于MMO或多碼對(duì)MLD變得不切實(shí)際的點(diǎn)的指數(shù)影響，MLD的復(fù)雜性實(shí)質(zhì)性增加。較不復(fù)雜的解決辦法是可用的，例如球形解碼(SD)，其中解調(diào)器嘗試接近MLD的性能，但將它對(duì)最佳解的搜索限制到所有可能的傳送信號(hào)的子集，并且其中由球形來描述該子集。SD中的關(guān)鍵步驟是信道矩陣的三角因式分解。此步驟簡化了球形中的候選解的識(shí)別。另一傳統(tǒng)的解調(diào)技術(shù)是用于MMO QAM的ITS (迭代樹搜索)檢測(cè)。ITS可以被視為對(duì)SD的備選方案。類似于SD，ITS采用信道的三角因式分解。不同于SD，ITS使用M算法來減少對(duì)最佳候選的搜索。ITS還通過將QAM星座劃分成其四個(gè)象限并且在中間計(jì)算中由其形心(centroid)來表示每個(gè)象限以進(jìn)一步分解搜索。所選擇的象限自身再次被細(xì)分成其4個(gè)象限，以此類推。這引起四叉樹搜索。其它傳統(tǒng)的方式對(duì)通過使用形心代替真正符號(hào)而引入的附加誤差給予了特別關(guān)注。該誤差被模型化為其方差是確定的高斯噪聲，并且并入到似然計(jì)算中。然而，典型地在形心表示與從位到符號(hào)的位映射之間進(jìn)行緊密連接。即，如果采用所謂的多級(jí)位映射，則識(shí)別象限等效于對(duì)某一對(duì)位進(jìn)行決定。這樣的約束對(duì)位映射施加了限制，從而限制子集設(shè)計(jì)?；诮庹{(diào)結(jié)果來生成軟位信息。聯(lián)合檢測(cè)(JD)是MMO場(chǎng)景中的MLD形式，并且經(jīng)常用在軟位信息的生成中。JD在對(duì)應(yīng)于#個(gè)傳送流的傳送符號(hào)的
M向量e的所有c|M個(gè)有效星座點(diǎn)上搜索最小化指標(biāo)丨==Ir-Hcf1R 1(r-Hcj的候選。有若干種方式來產(chǎn)生用于JD的軟值。一種傳統(tǒng)的方式基于最近鄰居(nearest neighbor)的概念。最近鄰居(NN)是與給定符號(hào)相距最短距離處的符號(hào)。從JD的觀點(diǎn)來看，原理上的NN應(yīng)該在“接收域”中。即，使用以上給出的指標(biāo)來包含信道的影響。然后由
(He - HdfR '{He - Hd丨給出兩個(gè)符號(hào)向量e和d之間的距離，其中H是WxA#信道系數(shù)矩
陣(其中列對(duì)應(yīng)于#個(gè)傳送流)并且R是噪聲協(xié)方差矩陣。在接收域中找到NN是高度復(fù)雜的操作，這是因?yàn)樾诺烙辛Φ嘏で盘?hào)星座，使得難以搜索。而且，由于H和,隨著時(shí)間改變，所以必須重復(fù)操作。另一方式涉及在“傳送域”中找到NN，其中星座沒有被信道扭曲并且能容易被搜索，從而允許預(yù)先計(jì)算許多因素。也使用標(biāo)準(zhǔn)歐幾里德距離。具體地，忽略信道的影響并且考慮原始星座中的鄰居。此外，可以檢查符號(hào)向量的#個(gè)個(gè)別符號(hào)的NN。總之，這簡化了對(duì)NN的搜索。然而，通過忽略信道的影響，丟失了一些有價(jià)值的信息。而且，傳送域中的NN不一定是接收域中的NN。從NN的概念引起位最近鄰居(BNN, bit nearest neighbor)的概念。沒有一般性的許多損失，考慮具有2」個(gè)符號(hào)的星座。讓b ,Λ ~指代映射到符號(hào)向量 中的位置左處
的符號(hào)^的/個(gè)位。對(duì)于位' ,BNN 6定義為具有翻轉(zhuǎn)的\的星座中的最接近符號(hào)。如
果多個(gè)符號(hào)滿足BNN要求，則選擇一個(gè)以使BNN是唯一的。對(duì)剩下的/-1個(gè)位沒有強(qiáng)加條件，它們可以或可以不改變。可以從星座和位圖來離線地計(jì)算BNN。給出來源于JD的軟值解石，為位h構(gòu)造符號(hào)向量g，其中由其BNN ^來代替第左個(gè)符號(hào)|。其它的符號(hào)保持不變。由爲(wèi)卜給出用于符號(hào)c,中的位~的軟值，其
中C通常被稱作BNN向量。有需要將NN和BNN的概念適用于采用具有不明確性的串行局部化的接收器架構(gòu)，其將傳送符號(hào)表示為一系列近似值。

發(fā)明內(nèi)容
在一系列級(jí)中執(zhí)行解調(diào)?；趤碜郧耙患?jí)的輸入，每級(jí)嘗試進(jìn)一步局部化對(duì)解的搜索以有利于下一級(jí)。解調(diào)器結(jié)構(gòu)在本文中被稱為具有不明確性的串行局部化(seriallocalization with indecision, SLIC)。SLIC是對(duì)MLD的較低復(fù)雜性的備選方案,其中MLD與用于MMO環(huán)境的聯(lián)合解調(diào)(JD) —致。隔離地看，給定SLIC解調(diào)級(jí)可以是非常不明確的，但取得進(jìn)步并且避免了不可逆轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤決定。給定解調(diào)級(jí)通過輸入代表星座的子集并且輸出進(jìn)一步精簡的子集來局部化解。每級(jí)在候選精簡子集之中進(jìn)行選擇。不明確性源于表示具有重疊子集的調(diào)制星座。在多級(jí)結(jié)構(gòu)中不明確性是有利的，這是因?yàn)椴幻鞔_性阻礙了早先的級(jí)中的不可逆轉(zhuǎn)的壞決定。將位最近鄰居(BNN)概念適應(yīng)于SLIC來說明在SLIC中使用的形心。這帶來有效星座的概念，其用可變粒度來接近真正星座(由SLIC的級(jí)決定來導(dǎo)向)。這使有效BNN(EBNN)能夠被定義，EBNN用在軟值計(jì)算中。根據(jù)一實(shí)施例，通過經(jīng)由一系列解調(diào)級(jí)解調(diào)接收符號(hào)來為基于調(diào)制星座傳送的接收符號(hào)生成軟位值。每個(gè)解調(diào)級(jí)基于有效星座來產(chǎn)生符號(hào)決定。由解調(diào)級(jí)中的非最終解調(diào)級(jí)使用的每個(gè)有效星座包含與調(diào)制星座的區(qū)域近似的形心的子集。這些子集中的相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共點(diǎn)以使至少兩個(gè)相鄰子集重疊。對(duì)于 包含于在一系列解調(diào)級(jí)上逐漸構(gòu)造的有效星座中的點(diǎn)，基于在解調(diào)期間計(jì)算的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于符號(hào)決定的軟位值，由最終解調(diào)級(jí)產(chǎn)生的有效星座缺乏包含在調(diào)制星座中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。當(dāng)然，本發(fā)明不限于以上特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了下文的詳細(xì)描述并且觀看了附圖之后將認(rèn)識(shí)到附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1圖示包含多級(jí)SLIC解調(diào)器和星座處理模塊的接收器的實(shí)施例的框圖。圖2圖示兩級(jí)SLIC解調(diào)器的實(shí)施例的框圖。圖3圖示由多級(jí)SLIC解調(diào)器使用的重疊星座子集的實(shí)施例的圖。圖4圖示由多級(jí)SLIC解調(diào)器使用的重疊ASK星座子集的實(shí)施例的圖。圖5圖不兩級(jí)SLIC解調(diào)器的另一實(shí)施例的框圖。圖6圖示多級(jí)SLIC解調(diào)器的第i級(jí)的實(shí)施例的框圖。圖7圖示N級(jí)SLIC解調(diào)器的實(shí)施例的框圖。圖8圖示由多級(jí)SLIC解調(diào)器使用的重疊QAM星座子集的實(shí)施例的圖。圖9圖示由多級(jí)SLIC解調(diào)器使用的重疊QAM星座子集的另一實(shí)施例的圖。圖10圖示用于確定在生成軟位值中使用的SLIC解調(diào)器的最終有效星座的方法的實(shí)施例的流程圖。圖11示出到圖10中示出的調(diào)制示例的每個(gè)符號(hào)的位映射，以及每個(gè)符號(hào)的對(duì)應(yīng)位最近鄰居。圖12示出用于SLIC解調(diào)器的各級(jí)和對(duì)應(yīng)有效位最近鄰居的不同的可能有效星座。
具體實(shí)施例方式圖1圖示無線傳送器100通過信道120與無線接收器110通信的實(shí)施例。該接收器包含基帶處理器130以及包含在該基帶處理器130中或與該基帶處理器130關(guān)聯(lián)的星座處理模塊140、多級(jí)SLIC解調(diào)器150、軟值生成單元160以及解碼器170。星座處理模塊140將與傳送信號(hào)關(guān)聯(lián)的星座點(diǎn)分組成多個(gè)子集，例如，ASK星座點(diǎn)、QAM星座點(diǎn)等的子集。至少兩個(gè)相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共星座點(diǎn)以確保這些相鄰子集重疊。在一些實(shí)施例中，所有相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共星座點(diǎn)以確保所有相鄰子集都重疊。在每種情況下，星座處理模塊140也為星座點(diǎn)的每個(gè)子集確定基于形心的值并且將這些基于形心的值分組成一個(gè)或多個(gè)集合。包含在每個(gè)集合中的值都是基于形心的，其中它們可以是實(shí)際形心、例如整數(shù)值或以某一有限精度量化的值等形心的近似、與形心最接近的星座點(diǎn)等。更一般地，為每個(gè)子集指定了基于形心的代表，從這里開始我們將該基于形心的代表稱為形心。多級(jí)SLIC解調(diào)器150包含多個(gè)級(jí)152、154，用于在這些級(jí)中執(zhí)行信號(hào)解調(diào)。除了最末級(jí)154之外的每個(gè)解調(diào)級(jí)152都使用輸入到級(jí)152的或者由級(jí)152選擇的基于形心的值的集合作為星座點(diǎn)來局部化對(duì)最終符號(hào)決定的搜索。最末解調(diào)級(jí)154使用初始星座點(diǎn)的子集來確定最終符號(hào)決定。這樣，除了最末級(jí)154之外的每個(gè)解調(diào)級(jí)152使用基于形心的值的集合作為星座點(diǎn)來進(jìn)一步局部化對(duì)解的搜索，從而減少解調(diào)器的整體復(fù)雜性。最末級(jí)154基于實(shí)際星座的子集來輸出最終解。如將在本文后面更詳細(xì)描述的，星座處理模塊140確保星座點(diǎn)的至少兩個(gè)相鄰子集重疊以減少解調(diào)誤差的可能性，特別是對(duì)于較早的解調(diào)級(jí)。如將在本文后面更詳細(xì)描述的，對(duì)于包含于在一系列解調(diào)級(jí)上逐漸構(gòu)造的有效星座中的點(diǎn)，軟值生成單元160基于在解調(diào)期間計(jì)算的檢測(cè)指標(biāo)來確定由解調(diào)器生成的符號(hào)決定的軟位值，其中由解調(diào)器的最終級(jí)產(chǎn)生最終有效星座。解碼器170處理由軟值生成單元160產(chǎn)生的軟值，用于調(diào)制解調(diào)器位。解碼器170使用軟值作為輸入來確定信息位，并且對(duì)于傳送器處的編碼器是在接收器處的同伴功能。圖2圖示包含在圖1的接收器110中的用于解調(diào)接收信號(hào)6的2級(jí)SLIC解調(diào)結(jié)構(gòu)200的實(shí)施例。通過信道120攜帶接收信號(hào)Q ,并且使用符號(hào)星座P在傳送器100處原始調(diào)制該接收信號(hào)僅出于純說明性的目的，由下式給出沒有ISI (符號(hào)間干擾)的有噪聲信道上的信號(hào)傳送實(shí)施例的單輸入單輸出(SISO)場(chǎng)景中的信號(hào)η.:
權(quán)利要求
1.一種為基于調(diào)制星座傳送的接收符號(hào)生成軟位值的方法，包括: 經(jīng)由一系列解調(diào)級(jí)來解調(diào)所述接收符號(hào)，每個(gè)解調(diào)級(jí)基于有效星座來產(chǎn)生符號(hào)決定，由所述解調(diào)級(jí)中的非最終解調(diào)級(jí)使用的每個(gè)有效星座包含與所述調(diào)制星座的區(qū)域近似的形心的子集，所述子集中的相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共點(diǎn)以使至少兩個(gè)相鄰子集重疊；以及 對(duì)于包含于在所述一系列解調(diào)級(jí)上逐漸構(gòu)造的有效星座中的點(diǎn)，基于在解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于所述符號(hào)決定的軟位值，由最終解調(diào)級(jí)產(chǎn)生的所述有效星座缺乏包含在所述調(diào)制星座中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括: 為每個(gè)符號(hào)決定的每個(gè)位確定有效位最近鄰居，每個(gè)有效位最近鄰居對(duì)應(yīng)于包含于由所述最終解調(diào)級(jí)產(chǎn)生的所述有效星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)是具有翻轉(zhuǎn)的所述符號(hào)決定的位之一的所述符號(hào)決定中的最接近的符號(hào)決定；以及 基于所述有效位最近鄰居來確定所述軟位值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的最接近與所述調(diào)制星座關(guān)聯(lián)的真正位最近鄰居的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，每個(gè)真正位最近鄰居對(duì)應(yīng)于包含于所述調(diào)制星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)是具有翻轉(zhuǎn)的位的所述調(diào)制星座中的點(diǎn)之中的最接近的點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，包括確定包含于由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的哪個(gè)點(diǎn)或哪些點(diǎn)最接近于所述真正位最近鄰居和所述符號(hào)決定來確定所述有效位最近鄰居。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，包括: 識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的第一點(diǎn)，所述第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)于用于每個(gè)符號(hào)決定的所述有效位最近鄰居之一； 包含有效位最近鄰居的向量中的識(shí)別的星座點(diǎn)；以及 基于所述有效位最近鄰居的向量來確定所述軟位值。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，包括: 識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)最接近地對(duì)應(yīng)于用于每個(gè)符號(hào)決定的所述有效位最近鄰居之一； 包含有效位最近鄰居的向量中的識(shí)別的星座點(diǎn)；以及 基于所述有效位最近鄰居的向量來確定所述軟位值。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，包括基于在用于所述符號(hào)決定的解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)和在用于對(duì)應(yīng)于所述有效位最近鄰居的符號(hào)的解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于所述符號(hào)決定的所述軟位值。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，包括: 基于包含于所述調(diào)制星座中的點(diǎn)來計(jì)算所述真正位最近鄰居；以及 基于包含于所述有效星座中的點(diǎn)來計(jì)算所述有效位最近鄰居。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述真正位最近鄰居是預(yù)定的并且所述有效位最近鄰居是基于包含于所述有效星座中的點(diǎn)而計(jì)算出的。
10.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述真正位最近鄰居和所述有效位最近鄰居是預(yù)定的。
11.一種無線通信裝置，包括基帶處理器，所述基帶處理器包含: 多級(jí)解調(diào)器，可操作來解調(diào)基于調(diào)制星座而傳送的接收符號(hào)，所述多級(jí)解調(diào)器中的每個(gè)解調(diào)級(jí)可操作來基于有效星座產(chǎn)生符號(hào)決定，由所述解調(diào)級(jí)的非最終解調(diào)級(jí)使用的每個(gè)有效星座包含與所述調(diào)制星座的區(qū)域近似的形心的子集，所述子集中的相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共點(diǎn)以使至少兩個(gè)相鄰子集重疊；以及 軟值生成單元，可操作來對(duì)于包含于在一系列解調(diào)級(jí)上逐漸地構(gòu)造的所述有效星座中的點(diǎn)，基于在解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于所述符號(hào)決定的軟位值，由最終解調(diào)級(jí)產(chǎn)生的所述有效星座缺乏包含在所述調(diào)制星座中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的無線通信裝置，其中所述軟值生成單元可操作來基于為每個(gè)符號(hào)決定的位確定的有效位最近鄰居來確定所述軟位值，每個(gè)有效位最近鄰居對(duì)應(yīng)于包含在由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)是具有翻轉(zhuǎn)的所述符號(hào)決定的所述位之一的所述符號(hào)決定中的最接近的符號(hào)決定。
13.如權(quán)利要求12所述的無線通信裝置，其中所述基帶處理器可操作來識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座的最接近與所述調(diào)制星座關(guān)聯(lián)的真正位最近鄰居的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，每個(gè)真正位最近 鄰居對(duì)應(yīng)于包含于所述調(diào)制星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)是具有翻轉(zhuǎn)的位的所述調(diào)制星座中的點(diǎn)之中的最接近的點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述基帶處理器可操作來確定包含于由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的哪個(gè)點(diǎn)或哪些點(diǎn)最接近于所述真正位最近鄰居和所述符號(hào)決定來確定所述有效位最近鄰居。
15.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述基帶處理器可操作來識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的第一點(diǎn)，所述第一點(diǎn)對(duì)應(yīng)于用于每個(gè)符號(hào)決定的所述有效位最近鄰居之一，并且包含有效位最近鄰居的向量中的識(shí)別的星座點(diǎn)，并且其中所述軟值生成單元可操作來基于所述有效位最近鄰居的向量確定所述軟位值。
16.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述基帶處理器可操作來識(shí)別由所述最終解調(diào)級(jí)使用的所述有效星座中的點(diǎn)，所述點(diǎn)最接近地對(duì)應(yīng)于用于每個(gè)符號(hào)決定的所述有效位最近鄰居之一，并且包含有效位最近鄰居的向量中的識(shí)別的星座點(diǎn)，并且其中所述軟值生成單元可操作來基于所述有效位最近鄰居的向量確定所述軟位值。
17.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述軟值生成單元可操作來基于在用于所述符號(hào)決定的解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)和在用于對(duì)應(yīng)于所述有效位最近鄰居的符號(hào)的解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于所述符號(hào)決定的所述軟位值。
18.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述基帶處理器可操作來基于包含于所述調(diào)制星座中的點(diǎn)來計(jì)算所述真正位最近鄰居并且基于包含于所述有效星座中的點(diǎn)來計(jì)算所述有效位最近鄰居。
19.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述真正位最近鄰居是預(yù)定的并且所述基帶處理器可操作來基于包含在所述有效星座中的點(diǎn)來計(jì)算所述有效位最近鄰居。
20.如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中所述真正位最近鄰居和所述有效位最近鄰居是預(yù)定的。
全文摘要
通過經(jīng)由一系列解調(diào)級(jí)來解調(diào)接收符號(hào)從而為基于調(diào)制星座而傳送的接收符號(hào)生成軟位值，每個(gè)解調(diào)級(jí)基于有效星座來產(chǎn)生符號(hào)決定。由解調(diào)級(jí)的非最終解調(diào)級(jí)使用的每個(gè)有效星座包含與調(diào)制星座的區(qū)域近似的形心的子集。這些子集中的相鄰子集具有一個(gè)或多個(gè)公共點(diǎn)以使至少兩個(gè)相鄰子集重疊。對(duì)于包含于在一系列解調(diào)級(jí)上逐漸構(gòu)造的有效星座中的點(diǎn)，基于在解調(diào)期間計(jì)算出的檢測(cè)指標(biāo)來確定用于符號(hào)決定的軟位值，由最終解調(diào)級(jí)產(chǎn)生的有效星座缺乏包含在調(diào)制星座中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L25/03GK103201992SQ201180051983
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者A.S.哈拉拉 申請(qǐng)人:瑞典愛立信有限公司