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用于解碼通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)塊的方法和接收器與流程

文檔序號:11293400閱讀:338來源:國知局
用于解碼通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)塊的方法和接收器與流程

本發(fā)明總體上涉及數(shù)字通信,并且更具體地,涉及解碼通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)塊。



背景技術(shù):

多輸入多輸出(mimo)系統(tǒng)使用多個發(fā)送天線和接收天線。與利用單一天線的系統(tǒng)相比,mimo系統(tǒng)可以在不分配附加頻率或發(fā)送功率的情況下與天線數(shù)量成比例地增加信道傳送容量。mimo系統(tǒng)的信道容量主要取決于在接收器中使用的信號檢測方法,以便恢復(fù)所傳送符號的塊。重要的是設(shè)計mimo系統(tǒng)的信號檢測方法,以使實現(xiàn)高性能以及低的復(fù)雜性和檢測延遲。對于經(jīng)受時變衰落和多路徑延遲的雙選擇性信道,這是一個特殊的問題,其中,發(fā)生載波間干擾(ici)干擾和符號間干擾(isi)兩者。

mimo系統(tǒng)的信號檢測方法的示例可以包括:最大似然(ml)檢測法、球形解碼算法、qr分解與m-算法(qrd-m)算法等。

盡管ml檢測法在mimo系統(tǒng)中提供最優(yōu)性能,但當(dāng)發(fā)送天線的數(shù)量增加并且使用較高階調(diào)制方法時,運(yùn)算復(fù)雜性指數(shù)地增加。因此,存在的缺點(diǎn)在于事實上不使用ml檢測法。

與ml檢測法相比,球形解碼算法提供與ml法相似的性能和顯著降低的平均運(yùn)算復(fù)雜性。然而,球形解碼算法因信道矩陣的條件數(shù)和噪聲分散而瞬間改變復(fù)雜性。結(jié)果,在最糟情況下,球形解碼算法表現(xiàn)了與ml方法類似的運(yùn)算復(fù)雜性。換句話說,球形解碼算法的運(yùn)算復(fù)雜性具有較大標(biāo)準(zhǔn)偏差和隨機(jī)性。因此,難以將球形解碼算法應(yīng)用于移動基站具有有限功率和低檢測等待時間容限的應(yīng)用。

提供qrd-m法作為性能與復(fù)雜性之間的折衷方案。在qrd-m法中,無論信道條件或噪聲功率如何,檢測信號所需的計算量都是固定的。因此,檢測信號的qrd-m法在每個處理中考慮更多的信息,由此使其可以進(jìn)一步降低運(yùn)算復(fù)雜性。換句話說,當(dāng)存在條件好的信道環(huán)境或低噪聲功率時,qrd-m法減少剩余候選符號的數(shù)量,由此減少與在每個分支處計算的累積距離有關(guān)的運(yùn)算。然而,qrd-m法的檢測性能取決于所選擇的候選的數(shù)量,并且候選數(shù)量越多,運(yùn)算復(fù)雜性就變得越大。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

在雙重選擇性信道上發(fā)送的單個符號塊上的信道變化因ici和isi兩者而不可忽略。最大似然檢測(mld)在高數(shù)據(jù)速率mimo系統(tǒng)中是不可行的。幾種檢測方法可以實現(xiàn)近mld性能。例如,qr分解與m-算法,即,qrd-m法,通過在樹搜索的每一級處選擇具有最小累積度量(metrics)的m個候選來降低復(fù)雜性。

然而,為了實現(xiàn)qrd-m算法的近mld性能,應(yīng)當(dāng)使得m較大,由此使需要更高計算復(fù)雜性,這是不合需要的。用于低復(fù)雜性大mlmo檢測的另一種似然上升搜索(las)法實現(xiàn)了近似最大似然(ml)性能,但僅適用于具有數(shù)百個天線的系統(tǒng)。在具有空間限制的通信終端中難于放置數(shù)百個天線。另外,las法僅針對相對較大的傳送數(shù)據(jù)塊具有好的性能。

本發(fā)明的一些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,對于通過多個通信信道傳送的數(shù)據(jù)塊的不同尺寸,不同類型的檢測器可以比其它檢測器更優(yōu)化,尤其是考慮到接收器的有限計算資源。例如,對于要由具有預(yù)定計算能力的接收器檢測的一個尺寸的塊來說,qrd-m可以比las更優(yōu)化。小塊的尺寸和m值由解碼器的計算能力決定。隨著塊尺寸的增加,las法可以變得更優(yōu)化。

本發(fā)明的一些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,可以使用qrd-m與las的組合來檢測不同尺寸的數(shù)據(jù)塊。例如,具有可能的次優(yōu)m的qrd-m的輸出可以用作針對las的迭代的輸入。這種組合對于通過具有有限計算能力的解碼器解碼中等尺寸的數(shù)據(jù)塊來說能更好工作。而且,一些實施方式基于另一種認(rèn)識,即,改變m值和las的迭代次數(shù),可以改變qrd-m或las方法超過另一個方法的優(yōu)勢。

因此,一些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,用于檢測塊的方法應(yīng)當(dāng)被選擇為塊尺寸的函數(shù)。本發(fā)明的各種實施方式描述了針對不同尺寸的傳送數(shù)據(jù)塊的檢測器的不同組合,并且提供了一種用于基于塊的尺寸和/或接收器的計算能力來選擇檢測器中的一個或組合的方法。

因此,一個實施方式公開了一種用于解碼通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)塊的方法。該方法包括:利用qr分解(qrd-m)法確定對所述塊中的比特的初始估計,其中,所述qrd-m法通過減小所述初始估計與所述塊中的所述比特之間的累積距離來順序地解碼所述塊中的所述比特;以及利用似然上升(las)法確定所述塊,其中,所述las法從所述初始估計開始迭代地更新所述塊的所述比特,其中,所述方法的步驟由接收器的處理器來執(zhí)行。

另一實施方式公開了一種接收器,該接收器包括:至少一個天線,所述至少一個天線用于通過通信信道接收數(shù)據(jù)塊;以及處理器,該處理器用于解碼所述數(shù)據(jù)塊,其中,所述處理器被設(shè)置用于利用qr分解(qrd-m)法確定對所述塊中的比特的初始估計,并且利用似然上升(las)法確定所述塊,該las方法從所述初始估計開始迭代地更新所述塊的所述比特。

附圖說明

圖1是采用本發(fā)明的一些原理的通信系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的解碼器的實現(xiàn)的示例。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的自適應(yīng)地改變解碼方法的優(yōu)勢的方法的框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的用于確定用于qrd-m法的m值的方法的框圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的用于選擇用于las法的迭代次數(shù)n的方法的框圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的示例性無線通信系統(tǒng)的框圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的qrd-m法的樹結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的qrd-m法的框圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的作為用于las法的迭代的函數(shù)的對數(shù)似然度的圖。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的las法的框圖。

具體實施方式

圖1示出了采用本發(fā)明的一些實施方式的系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括經(jīng)由信道150通信的發(fā)送器110和接收器120。該系統(tǒng)可以是多輸入多輸出(mimo)系統(tǒng),其中,發(fā)送器和/或接收器使用一個或多個天線111、121。發(fā)送器和接收器都可以包括用于處理傳送數(shù)據(jù)的處理器和存儲器以及連接到天線的至少一個rf鏈。

與利用單一天線的系統(tǒng)相比,mimo系統(tǒng)可以在不分配附加頻率或發(fā)送功率的情況下與天線數(shù)量成比例地增加信道150的傳送容量。然而,本發(fā)明的一些實施方式考慮了在發(fā)送器和接收器處具有單個天線的點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)。

一些實施方式基于這樣的一般認(rèn)識,即,通過通信信道傳送的數(shù)據(jù)塊可以通過檢測器的組合而不是單個檢測器來更好地檢測。檢測器的組合例如可以基于所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的尺寸和/或接收器的計算能力來選擇。

例如,接收器120包括第一檢測器130和第二檢測器140。第一檢測器提供對所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊115的初始估計。該初始估計135可以是次優(yōu)的,但不是輸出該次優(yōu)檢測,該初始估計135用作針對第二檢測器140的輸入,第二檢測器140修正該初始估計以檢測145該數(shù)據(jù)塊。按這種方式,檢測器甚至可以被設(shè)計成次優(yōu)的,例如,由于接收器的有限計算資源,只要檢測器的組合提供可接受的檢測精度即可。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的接收器120的解碼器200的實現(xiàn)的示例。該實施方式基于這樣的具體認(rèn)識,即,qr分解與m(qrd-m)法和似然上升搜索(las)法的組合可以一起用于檢測不同尺寸的數(shù)據(jù)塊。例如,具有可能次優(yōu)m的qrd-m的輸出可以用作針對las的迭代的輸入。

該實施方式對于具有有限計算能力的接收器來說是有利的。qrd-m方法通過在樹搜索的每一級處選擇具有最小累積度量的m個候選來降低復(fù)雜性。最優(yōu)m值隨著要檢測的數(shù)據(jù)塊的尺寸增加而增加。然而,qrd-m中最大m值由解碼器的處理器的計算能力決定。對于具有足夠小的尺寸的塊115來說,最大可能m值可以足以最優(yōu)地解碼該數(shù)據(jù)塊。在這種情況下,qrd-m法優(yōu)于las。

例如,考慮最優(yōu)的ml檢測器,其具有以下形式

其中,長度n的矢量表示對發(fā)送塊的估計,并且其中,n對應(yīng)于正被檢測的塊的尺寸。fy|x,h(·)是接收塊y、給定發(fā)送塊x以及信道h的似然函數(shù)。注意,上述變量的以下維度:x是長度n的矢量,其中,每個要素表示根據(jù)尺寸為的字母表繪制的調(diào)制符號。例如,如果在發(fā)送器處采用qpsk調(diào)制,則h是復(fù)值信道系數(shù)的n×n矩陣。

由此,ml檢測器測試所有可能的傳送塊x,并針對給定信道選擇最大化的那一個。需要測試的可能發(fā)送塊的數(shù)量取決于字母表的尺寸和塊的尺寸n兩者,并且可以明確地寫成對于n=3并且的示例樹圖來說,總共有43=64個可能塊,因此作為潛在解,總共有64個長度為3的路徑。ml檢測器測試所有64個路徑。

qrd-m法將檢測問題處理為樹形搜索問題,其中,個可能塊中的每一個都由貫穿具有n+1級的樹的、長度為n的路徑表示。qrd-m檢測器通過將樹中搜索的路徑的數(shù)量迭代地修剪至僅m來操作。即,在每一級處,計算個分支度量,其也是由qrd-m檢測器測試的長度為n的路徑的數(shù)量。因此,如在此使用的,用于qrd-m檢測器的最優(yōu)m值是這樣的值,即,其允許qrd-m檢測器獲取到完全的ml檢測器性能,即,最優(yōu)m值使得求解m生成在qrd-m檢測器和ml檢測器相當(dāng)?shù)囊饬x上,這是最優(yōu)m值。

對于小塊尺寸和低調(diào)制階數(shù)來說,從計算和存儲器的角度來看,設(shè)定是可行的。然而,qrd-m檢測器的益處是其用遠(yuǎn)小于的m值獲取近ml性能的能力。根據(jù)經(jīng)驗,設(shè)定是足夠大的,使得性能非常接近ml檢測器。注意,雖然設(shè)定生成具有近ml性能的檢測器,但在ml檢測器提供有關(guān)可達(dá)到的檢測性能的下限的意義上,其仍是次優(yōu)設(shè)定。針對任何m值和調(diào)制字母表尺寸qrd-m法最終計算出個分支度量。為了設(shè)定分支度量計算的數(shù)量變?yōu)?imgfile="bda00013566779400000516.gif"wi="168"he="63"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>并且是為獲取近ml性能所需的qrd-m分支度量計算的典型數(shù)量。

一般來說,為了使qrd-m算法實現(xiàn)近mld性能,應(yīng)當(dāng)使m較大,由此需要更高的計算復(fù)雜性,這是不合需要的。因此,本發(fā)明的一些實施方式針對qrd-m法使用次優(yōu)m值。如在此使用的,qrd-m法的次優(yōu)m值為

對于相對較大的傳送數(shù)據(jù)塊來說,用于低復(fù)雜性大mlmo檢測的另一種似然上升搜索(las)法實現(xiàn)了近似最大似然(ml)的性能。las是一種貪婪搜索算法,其同樣通過發(fā)現(xiàn)具有較大似然值的新的估計來嘗試迭代地改進(jìn)其對傳送塊的估計

也就是說,對于i=0,...niter-1來說,其中,i是迭代計數(shù),niter是las算法中的最大迭代數(shù),而是在las算法的第i次迭代時對傳送塊的估計。在las算法的每次迭代中,檢查/測試中的n個符號中的每一個,以查看使用來自調(diào)制字母表中的另一個值來替換該符號是否將增加似然函數(shù)。

因為las是一種貪婪算法,所以las可以收斂至局部最大值而不是全局最優(yōu)最大值。然而,las在維度上的增加降低了一給定起始點(diǎn)(初始估計)收斂至局部最小值的概率。換句話說,在每次迭代時las在維度上的增加提高了發(fā)現(xiàn)改進(jìn)該似然度的維度的概率。針對i.i.d.信道(矩陣h的元素是獨(dú)立且相同分布的),可以看出,隨著塊尺寸趨于無窮大,las的性能收斂至ml性能。雖然無限長的塊尺寸在實踐中不可行,但通常在200-400范圍內(nèi)的塊尺寸足以觀察到ml性能。

然而,一些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,如果選擇las的起始點(diǎn)以使得初始估計與少數(shù)位置中的ml解不同,則las可以對傳送數(shù)據(jù)塊的較小尺寸有效。這確保了las算法在全局最優(yōu)解附近開始。需要初始估計值接近ml解的這種要求,因為該小塊尺寸抑制了las算法用于從接近局部最小值的初始起始點(diǎn)恢復(fù)的能力。此外,本發(fā)明的一些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,甚至利用次優(yōu)m值的qrd-m的輸出可以提供這樣的初始估計。

因此,在一個實施方式中,一種用于解碼通過通信信道接收到的數(shù)據(jù)塊的解碼器包括第一檢測器,該第一檢測器用于利用qrd-m法210來確定對所述塊115中的比特的初始估計215,該qrd-m法通過減小初始估計與所述塊中的比特之間的累積距離來順序地解碼所述塊,并且包括第二檢測器,該第二檢測器用于利用las法220確定所述塊,該las法從初始估計開始迭代地更新所述塊的比特。

在一些實施方式中,要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的尺寸預(yù)先獲知。在那些實施方式中,用于qrd-m檢測器的m值和用于las檢測器的迭代數(shù)n針對該尺寸和解碼器的計算能力進(jìn)行了優(yōu)化。例如,假設(shè)該解碼器具有足夠大以存儲q個分支度量的存儲器,則可以將m參數(shù)可被設(shè)定成的最大值是q。該解碼器的las部分中的最大迭代數(shù)niter接著可以根據(jù)解碼器的處理速度進(jìn)行設(shè)定。

然而,在某些情況下,數(shù)據(jù)塊的尺寸在收到之前是未知的。例如,在諸如根據(jù)ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的可變長度數(shù)據(jù)傳送中,其中,塊的尺寸是可變的,并且該尺寸被提供在數(shù)據(jù)包報頭中。

針對那些情況,本發(fā)明的一些實施方式針對塊的平均尺寸確定m值和niter。然而,另選實施方式根據(jù)塊的尺寸來改變m值和las的迭代數(shù)niter。那些實施方式基于這樣的認(rèn)識,即,對于較小的塊尺寸,最大可能m值可以足夠解碼該塊,所以不需要嚴(yán)重依賴于las。與此相反,對于較大的塊尺寸,las方法不需要來自qrd-m的良好初始估計來檢測塊,從而可以進(jìn)一步降低qrd-m法的復(fù)雜性。

圖3示出了根據(jù)一些實施方式的方法的框圖,其自適應(yīng)地選擇m的值和/或las的迭代數(shù)niter來改變解碼器中qrd-m和las方法相對于彼此的優(yōu)勢。該方法基于塊的尺寸來確定用于qrd-m法的m值315和用于las法的迭代數(shù)335中的至少一個,其中,m是所述qrd-m法的每個階段中的幸存路徑的數(shù)量。接下來,該方法利用具有m值315的qrd-m來解碼320該塊,以確定該塊的初始估計325,并且利用具有從初始估計325開始的niter335次迭代來解碼330塊。

圖4示出了用于確定用于qrd-m法的m值的方法的框圖。該方法根據(jù)解碼數(shù)據(jù)的接收器的計算能力405,確定410用于qrd-m法的最大m值,其可以包括存儲器406的尺寸和接收器的處理器的計算速度或處理速度407中的至少一個。在某些實現(xiàn)中,這個步驟離線地執(zhí)行。例如,如果接收器具有足以保持q個分支度量的存儲器和至少足夠快以在檢測間隔中計算bmax個分支度量的處理速度407,則針對給定字母表尺寸和塊尺寸,可以由硬件支持的最大m值為本質(zhì)上,最大m值由存儲器和硬件的處理限制決定。

在在線解碼期間,接收器的解碼器將塊尺寸430與閾值440進(jìn)行比較420,并且如果塊尺寸小于451閾值,則選擇450用于qrd-m法的最大m值415,否則452選擇小于最大m值的m值。在當(dāng)塊尺寸增加時m值減小的意義上,這個實施方式是反直覺的。然而,當(dāng)這種復(fù)雜性不是必需時,該實施方式允許降低qrd-m法的復(fù)雜性。在一些實施方式中,m值被選擇為一,以將qrd-m法的效果降低到其最小值。

在一些實施方式中,通過考慮q是對最大m值的硬件約束來選擇閾值。由此,接收器計算420并檢查以查看其是否大于bmax。如果是,則在qrd-m算法中使用的m值被設(shè)定成mmax415。mmax大于是可能的。在這種情況下,檢測器可以考慮給定的系統(tǒng)參數(shù):塊尺寸n、字母表尺寸以及處理能力bmax使得qrd_m單獨(dú)可以處理所接收的塊。在這種情況下,當(dāng)時,檢測器將順序地執(zhí)行qrd-m檢測和las檢測,其中qrd-m檢測的輸出充當(dāng)用于las檢測的初始估計在這種情況下,m值取決于塊尺寸,并且可以計算

其中,指示頂函數(shù)(ceilingfunction)。上面示出的值256根據(jù)這樣的事實提出,即,針對大塊(>200個符號),當(dāng)m小于最優(yōu)經(jīng)驗值時,las算法比qrd-m算法執(zhí)行得更好。另外,隨著塊尺寸的增加,一些實施方式允許las算法處理更多的檢測處理。隨著塊尺寸增加而減小m參數(shù)值的其它函數(shù)關(guān)系也是合適的。然而,獨(dú)立于塊尺寸地設(shè)定m=mmax可導(dǎo)致檢測器的qrd-m部分320的不必要的復(fù)雜性。

另外或者另選地,對于選擇用于qrd-m法的m值來說,一些實施方式選擇用于las方法330的迭代數(shù)。因為las法發(fā)現(xiàn)似然函數(shù)的局部最小值,所以一些實施方式不適應(yīng)該迭代數(shù)niter。本質(zhì)上,在多次迭代后,las法收斂至最小值,并且額外的迭代不再導(dǎo)致改進(jìn)的性能。因此,一些實施方式測試每個新的估計塊以查看任何組成部分是否已經(jīng)從先前估計改變。如果是,則潛在地需要進(jìn)一步的迭代。

然而,一些實施方式限制總允許迭代數(shù),以最小化針對每個塊執(zhí)行的計算數(shù)量,和或強(qiáng)調(diào)ord-m法相對于las法的優(yōu)勢。

圖5示出了根據(jù)塊尺寸和/或m值來選擇用于las法的最大迭代數(shù)n的框圖。在該實施方式中,解碼器將塊尺寸430與閾值540進(jìn)行比較520,如果塊尺寸小于551閾值,則選擇550最小n值515(例如,n=1)用于las法,否則552選擇最大迭代數(shù)n,例如,需要不大于5-10次迭代以供收斂。

示例性實施方式

本發(fā)明的一個實施方式考慮了在發(fā)送器和接收器處具有單個天線的點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)。該實施方式考慮針對用于k個塊符號的準(zhǔn)靜態(tài)信道的頻率平坦衰落。

圖6示出了包括采用本發(fā)明的一些原理的發(fā)送器110和接收器120的示例性無線通信系統(tǒng)的大體框圖。發(fā)送器調(diào)制620輸入比特610以生成符號625。調(diào)制620的示例包括但不限于bpsk(二進(jìn)制相移鍵控)、qpsk(正交相移鍵控)、m進(jìn)制qam(正交幅度調(diào)制)。符號625可以包括一次采取n個的順序符號的塊。例如,矢量x(n)可以表示包括n個調(diào)制符號的第n個塊。調(diào)制符號可以被假設(shè)成具有零均值和單位功率,并且在統(tǒng)計學(xué)上是獨(dú)立的,由此,以下成立:

e{x(n))}=0和e{x(n)x(n)h}=in,

其中,運(yùn)算符e{}表示期望值,in是n×n單位矩陣。第n個塊中的第j個符號傳送由x(n)中的xj(n)表示,即,u(n)也表示針對該信道的n次使用符號的集合。

在一些實施方式中,通過n×n酉預(yù)編碼矩陣p來對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行預(yù)編碼630。矩陣p可以是任何n×n酉矩陣,諸如離散傅里葉變換(dft)或walsh-hadamard矩陣。一個實施方式還可以將隨機(jī)旋轉(zhuǎn)640應(yīng)用于這樣的預(yù)編碼器輸出,即,其采用具有沿其對角線的隨機(jī)復(fù)數(shù)條目的n×n對角矩陣形式。該旋轉(zhuǎn)640可以具有以下形式

其中,e是表示自然對數(shù)的基數(shù)的數(shù),j是虛數(shù)單位,即,并且θi(i=1,2,...n)是超過{0,2π}的i.i.d均勻隨機(jī)變量。旋轉(zhuǎn)矩陣具有在較高信噪比下改進(jìn)誤碼率性能的效果。

因此,在應(yīng)用預(yù)編碼矩陣p和相位旋轉(zhuǎn)矩陣λ之后,針對信道h650的輸入645是u=pλx(n)。因為p和λ是酉(pλ)(pλ)h=in。該信道h650可以被建模為n×n對角矩陣,h=diag(h1,h2,...hn)其中,n個元素是具有單位方差的復(fù)數(shù)正規(guī)隨機(jī)變量。將白高斯噪聲z(n)添加660至信道,并且包括數(shù)據(jù)塊的接收信號670是

y(n)=hpλx(n)+z(n)=heqx(n)+z(n)。

上述等式示出了該系統(tǒng)可以被看作具有n個虛擬空間流的n×n虛擬mimo系統(tǒng)。因為所接收的矢量信號y(n)借助于塊符號x(n)表達(dá),所以根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式,接收器120采用解碼器對來自y(n)的塊符號x(n)進(jìn)行逐塊檢測。

qrd-m方法的示例

圖7示出了具有qpsk調(diào)制和m=4的3×3mimo系統(tǒng)的樹結(jié)構(gòu)700的示意圖。粗體線指示借助于qrd-m算法的幸存路徑。在這個示例中,用于發(fā)送器和接收器處配備有三個天線的系統(tǒng)的檢測的樹結(jié)構(gòu)。該階數(shù)與天線數(shù)量相同,所以有三個階段。該示例將qpsk用于傳送符號,并且將qrd-m用于m=4,即,在檢測處理中有四條幸存路徑。在每個階段710、720及730,針對所有可用路徑計算累積的歐幾里得距離度量,然后僅選擇在所有路徑當(dāng)中具有最小累積歐幾里德距離的m個路徑(在這種情況下為四個路徑)。

在第一階段710中,因為當(dāng)使用qpsk調(diào)制時,針對四個潛在符號只有四條路徑,所以所有路徑711被選擇為幸存路徑。在第二階段720,僅從幸存路徑計算累積歐氏距離的進(jìn)一步計算。即,存在對應(yīng)于所有路徑的十六個累積歐氏距離,所以在第二階段僅選擇四個幸存路徑721、722、723及724。在第三階段730,qrd-m方法選擇具有最小累積歐幾里德距離的路徑(例如,731)。該路徑經(jīng)由qrd-m給出最終數(shù)據(jù)決定,因為從根節(jié)點(diǎn)向下直至葉節(jié)點(diǎn)的、具有最小累積歐幾里德距離的長度n路徑表示最有可能被發(fā)送的符號序列。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的qrd-m法的框圖。該實施方式針對等效信道矩陣heq應(yīng)用qr分解801,以確定[q,r]=qr(heq),即,qr=heq,其中,q是酉矩陣而r是上三角矩陣,并且將y(n)乘以810hermitian矩陣qh乘以y(n)以生成

該實施方式還初始化計數(shù)器k=0、一組m個累加器acck(1)=0,...,acck(m)=0),以及一組幸存路徑如果820k小于821塊尺寸n820,則針對可能的分支數(shù),

該實施方式針對j=1,2,...,δm計算840累積歐幾里德距離其中,的第(n-k)個元素,r(n-k)是r的第(n-k)個行矢量,并且xj是在第j分支上的星座符號。

接下來,本實施方式在所有δm個分支當(dāng)中選擇850具有最小的累積歐幾里德距離的僅m個分支,如m個分支(j1,j2,...,jm)及它們對應(yīng)的累積歐幾里得距離

該實施方式使860計數(shù)器k加一,并利用其先前幸存路徑sk={sk-1;(j1,j2,...,jm)}和累積歐幾里德距離來更新幸存路徑,并且該迭代返回870至測試820。當(dāng)k=n880時,該實施方式追溯在k=n具有最小累積歐幾里得距離的幸存路徑sk,以使可以進(jìn)行數(shù)據(jù)決定

las方法的示例

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的作為用于las法的迭代的函數(shù)的對數(shù)似然度的圖。如前所述,las算法是一種貪婪搜索算法,其尋求通過在每次迭代中發(fā)現(xiàn)具有較大似然度的數(shù)據(jù)矢量x來改進(jìn)其當(dāng)前估計。下面描述如何執(zhí)行搜索的細(xì)節(jié),并且圖9旨在示出針對每次迭代,候選解具有比先前值大的似然值。實際上,如果當(dāng)前候選解無法改進(jìn)先前解,則算法終止,因為它已經(jīng)找到了全局最優(yōu)解或者已經(jīng)穩(wěn)定在局部最大值。

圖10示出了根據(jù)一個實施方式的las法的實現(xiàn)的圖。本實施方式假設(shè)在發(fā)送器中使用bpsk調(diào)制,這相當(dāng)于設(shè)定根據(jù)針對所接收的信號y(n)的表達(dá)式,利用等效信道矩陣將矩陣g定義1010為g=2re(heqhheq),并且形成202符號塊的初始估計初始估計的一個示例是

在k=0時,其中,k指示迭代數(shù),形成1020塊符號的初始估計。對于給定迭代,k1030小于1031niter,該實施方式計算n乘1矢量g(k),其第j個元素由gjk表示1040。該計算使用等效信道heq和先前數(shù)據(jù)矢量估計來確定

接下來,該實施方式考慮先前迭代中的所估計的符號,將gjk與矩陣g的第k個對角元素的量值的進(jìn)行比較,更新1050的第j個符號的估計,并且進(jìn)行1070至下一個符號。當(dāng)所需的迭代數(shù)niter達(dá)到1032時,獲取1035數(shù)據(jù)檢測。

本發(fā)明的上述實施方式可以按許多方式中的任一種來實現(xiàn)。例如,這些實施方式可以利用硬件、軟件或其組合來實現(xiàn)。當(dāng)按軟件來實現(xiàn)時,軟件代碼可以在任何合適處理器或處理器集合上執(zhí)行,而不管設(shè)置在單一計算機(jī)中還是在多個計算機(jī)當(dāng)中分布。這種處理器可以被實現(xiàn)為集成電路,在集成電路組件中具有一個或更多個處理器。然而,處理器可以利用采用任何合適格式的電路來實現(xiàn)。

而且,本發(fā)明的實施方式可以被具體實施為已經(jīng)提供了其一示例的方法。作為該方法的一部分執(zhí)行的動作可以按任何合適方式來排序。因此,即使在示例性實施方式中被示出為順序動作,也可以構(gòu)造按與所例示相比不同的次序來執(zhí)行動作的實施方式,其可以包括同時執(zhí)行一些動作。

在權(quán)利要求書中使用諸如“第一”、“第二”的序數(shù)詞來修改權(quán)利要求部件本身并不意味著一個權(quán)利要求要素相對于另一個要素的任何優(yōu)先級、優(yōu)先權(quán)或次序或執(zhí)行方法的動作的時間次序。而是僅僅被用作用于區(qū)分具有特定名稱的一個權(quán)利要求要素與具有相同名稱(但供序數(shù)詞使用)的另一要素的標(biāo)記,以區(qū)分這些權(quán)利要求要素。

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