接收天线阵列中的每个天线单元分别接收了多个用户的所有信息，然后通过下变频器将射频信号转为基带信号，模数转换器将模拟信号转化为具有一定精度的数字信号后，输出的数据序列和训练序列被信号分割器分离，训练序列用于估计信道冲激响应，训练序列隔开的两部分数据序列同时注入联合检测器，同样的相关矩阵用于估计用户发送的数据符号，估计结果由相应的信道译码器处理后，通过和发送数据符号的比较来评价联合检测装置的性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术应用于无线通信领域，特别是基于直接序列扩频码分多址的多用户通信系统，具体涉及移动通信系统中采用的联合检测方法及装置，该方法和装置可应用于移动通信系统中的移动台或基站的接收机，用于同时检测同一传输单元中包含的同一小区不同用户发送的数据符号。
技术介绍
在应用直接序列扩频码分多址(DS-CDMADirect Sequence-CodeDivision Multiple Access)技术的系统中，同一小区的用户用特定的用户码来标识，在发送端用户码之间是正交的。由于多径衰落的影响，用户码之间的正交性被破坏，从而导致接收端存在码间干扰，即所谓的多址干扰(MAIMulti Access Interference)。传统的接收机把多址干扰看作噪声，导致接收端信干比(信号与干扰的功率比)减小，这等效于减少了系统的容量；而多用户检测技术把多址干扰按照有用信息来处理，这样等效于降低了用户之间的干扰，提高了接收端的信干比。联合检测(JDJointDetection)专指应用于时分CDMA(TD-CDMATime Division-CDMA)系统的多用户检测技术，如3GPP(The 3rdGeneration Partnership Project)标准化的基于时分复用的宽带码分多址系统(UTRA-TDD(UMTSterrestrial radio access-Time Division Duplex)，和中国无线通信标准组(CWTSChina Wireless Telecommunications Standard Committee)建议的时分同步码分多址系统(TD-SCDMATime Division-Synchronous CDMA)。在TD-CDMA系统，JD是一种用于扩展系统容量的关键技术。它不仅能够消除同一小区内的多址干扰，还能够消除同一用户的符号间干扰。20世纪90年代，最早的关于JD的基本原理在文献中得到体现，它揭示了JD所具有的双重功能，进而A.Klein和P.W.Baier改进并将这一技术扩展到TD-CDMA系统中。现在，JD技术主要有4种方法，即迫零块线性均衡(ZF-BLEZero Forcing Block Linear Equalizer)，迫零块决策反馈均衡(ZF-BDFEZero Forcing Block Decision Feedback Equalizer)，最小均方误差块线性均衡(MMSE-BLEMinimum Mean Square Error BlockLinear Equalizer)，最小均方误差块决策反馈均衡(MMSE-BDFEMinimumMean Square Error Block Decision Feedback Equalizer)，关于这4种方法的详细说明可参考文献及美国专利US 5,970,060 A和US 6,307,851 B1。JD应用的瓶颈可以归纳为一个问题，即计算矩阵逆。计算矩阵逆的复杂度随着矩阵的维数和矩阵的特征的不同而服从不同的规律，如指数、平方、对数等。目前有一些方法，如文献提出的逼近乔里斯基(Approximate Cholesky)分解方法，文献提出的通用舒尔(GeneralizedSchur)分解方法，这些方法直接在时域内计算矩阵逆。文献建议了另外一种在频域计算矩阵逆的方法。这些方法中，逼近乔里斯基分解方法复杂度最低。然而这些方法应用于UTRA-TDD和TD-SCDMA系统时，复杂度依然很高。本专利技术充分考虑了在联合检测中结构化矩阵的特性，结合Kumar算法给出了一种新的低复杂度的联合检测方法及装置。美国专利5970060 A 10/1999 Baier et al...................................370/3426307851 B1 10/2001 Jung et al.....................................370/3426339612 B1 1/2002 Stewart et al.....................................375/140其它出版物(1)Z.H.Xie，R.T.Short，and C.K.Rushforth，“A family of suboptimumdetectors for coherent multiuser communications，”IEEE JSAC，Vol.8，No.4，May 1990，pp.683-690. (2)A.Klein，“Linear unbiased data estimation in mobile radio systemsapplying CDMA，”IEEE JSAC，Vol.11，No.7，Sept.1993，pp.1058-1066. (3)P.Jung，J.Blanz，M.Naβhan，P.W.Baier，“Simulation of the uplinkof JD CDMA mobile radio systems with coherent receiver antenna diversity，”Wireless Personal Communication，vol.1，1994，pp.61-89. (4)H.R.Karimi，N.W.Anderson，“A novel and efficient solution toblock-based Joint Detection using approximate cholesky factorization，”IEEEPIMRC98，Boston，MA，Sept.1998，pp.1340-1345(5)M.Vollmer，M.Haardt，and J.Gotze，“Comparative study ofJoint-Detection techniques for TD-CDMA based mobile radio systems，”IEEE JSAC，Vol.19，No.8，Aug.2001，pp.1461-1475(6)Nevio Benvenuto，Giovanna Sostrato，“Joint Detection with lowcomputational complexity for hybrid TD-CDMA systems，”IEEE JSAC，Vol.19，No.1，Jan.2001，pp.245-253(7)Victor Y.Pan，Structured Matrices and PolynomialsUnifiedSuperfast Algorithm，Springer，New York，USA，2001. (8)Rajendra Kumar，“A fast algorithm for solving a Toeplitz system ofequations，”IEEE Trans on ASSP，Vol.ASSP-33，No.1，February 1985，pp.254-267.
技术实现思路
本专利技术可用于任何基于DS-CDMA技术的多用户通信系统，特别是U本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于直接序列扩频ＣＤＭＡ多天线分集接收通信系统的联合检测装置，包括：数据合并器，用于将来自不同天线的数据信息按照在传输单元中对应的数据块进行组合；主系统矩阵生成器，用于通过计算各个用户的用户码和信道冲击响应的卷积来获得 主系统矩阵；主相关矩阵生成器，用于通过计算主系统矩阵的相关来获得主相关矩阵；数字匹配滤波器，用于对接收数据块进行联合检测前的预处理；主相关矩阵逆计算器，用于计算主相关矩阵的逆矩阵；数据估计器，用于根据数字匹配 滤波后的数据和逆矩阵估计对应于不同用户的数据符号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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