一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法技术

本发明专利技术提供一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，包括：步骤S1，进行最小均方误差均衡处理，然后进行功率归一化处理；步骤S2，进行第一次削幅处理；步骤S3，进行重排序；步骤S4，根据排序序列中的索引顺序进行干扰抵消处理；步骤S5，基于最大比值合并算法更新排序序列中的发端符号估计值，然后进行功率归一化处理。步骤S6，进行第二次削幅处理；步骤S7，更新星座点，并判断是否遍历完所有的发端符号：若是，则输出均衡结果；若否，则返回步骤S4。有益效果：本发明专利技术利用MMSE的均衡结果作为后验信息，利用层可靠性排序进行干扰抵消，使得每一层都是近似无干扰单层MRC的均衡效果，然后更新估计结果，循环迭代，提高SER性能。提高SER性能。提高SER性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法。

技术介绍

[0002]最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)均衡算法是一种广泛运用于无线通信系统的接收机均衡算法。在空分复用的场景中，可以有效的抑制层间干扰，得到准确的星座点估计。
[0003]在无线通信系统中，为了详细的说明，令接收模型如下：y＝Hx+n，其中，y表示维度为N
rx
×
1的接收信号；n表示维度为N
rx
×
1的白噪声，x表示维度为N
tx
×
1的发端符号，H表示维度为N
rx
×
N
tx
是无线信道矩阵，N
rx
,N
tx
分别为接收天线和发射天线。那么MMSE均衡表示如下：
[0004][0005]其中，MMSE的目的就是找一个矩阵W，来让WY更加接近于x；σ2表示先验的噪声功率；I表示单位矩阵；表示MMSE均衡结果。可以看到，F越接近于单位矩阵，流间抑制能力越强。
[0006]但由于无线信道环境复杂多变，在信道条件数较大时，(H
H
H+σ2I)
‑1的求逆操作在实际实现时误差就越大，从而流间抑制效果就越差。
[0007]第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)在4G、5G无线通信系统中，由于发射层数较多，接收天线数通常为2或4，因此需要使用2层或4层的MMSE均衡来抑制层间干扰，获得准确的星座点估计值。但是由于MMSE均衡性能在信道矩阵条件数较大时，MMSE均衡性能较差，无法得到准确的星座点估计，从而导致符号错误率(Symbol Error Rate，SER)较大的问题。

技术实现思路

[0008]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法。
[0009]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：
[0010]一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，包括：
[0011]步骤S1，对接收信号、噪声功率、信道估计值进行最小均方误差均衡处理，得到均衡后的发端符号估计值，并对所述发端符号估计值进行功率归一化处理；
[0012]步骤S2，对功率归一化处理后的所述发端符号估计值进行第一次削幅处理，得到
发端符号的星座点集合；
[0013]步骤S3，按照一预定的排序策略对所述星座点集合进行重排序，并输出一排序序列；
[0014]步骤S4，根据所述排序序列中发端符号估计值的索引顺序进行干扰抵消处理；
[0015]步骤S5，基于最大比值合并算法更新所述排序序列中的所述发端符号估计值，然后进行功率归一化处理。
[0016]步骤S6，对所述排序序列中的所述发端符号估计值进行第二次削幅处理；
[0017]步骤S7，更新星座点，并判断是否遍历完所有的发端符号：
[0018]若是，则输出均衡结果；
[0019]若否，则返回所述步骤S4。
[0020]优选地，所述步骤S7中，所述所述判断是否遍历完所有的发端符号之后，所述输出均衡结果之前，还包括：
[0021]步骤S8，预置一循环次数，判断是否满足所述循环次数：
[0022]若是，则输出所述均衡结果；
[0023]若否，则返回所述步骤S3，直至满足所述循环次数后将所述步骤S7得到的更新星座点作为所述均衡结果输出。
[0024]优选地，所述步骤S1中，采用下述公式实现最小均方误差均衡：
[0025][0026]其中，H表示N
rx
×
N
tx
维度的无线信道矩阵，N
rx
表示接收端口的接收天线的个数，N
tx
表示发射端口的发射天线的个数；H
H
表示无线信道矩阵H的共轭转置矩阵；I表示单位矩阵；σ2表示所述噪声功率；y表示所述接收信号；表示均衡后的所述发端符号估计值。
[0027]优选地，所述步骤S1中，采用下述公式进行功率归一化处理：
[0028][0029]其中，F(i,i)表示第i个发端符号的自相关矩阵；N
tx
表示发射端口的发射天线的个数；表示功率归一化处理后的所述发端符号估计值。
[0030]优选地，所述步骤S2和所述步骤S6中，所述削幅处理的方法基于slicer算法实现。
[0031]优选地，所述步骤S2中，所述slicer算法采用下述公式实现：
[0032][0033]其中，表示功率归一化处理后的第i个发端符号对应的所述发端符号估计值；x
i
表示第i个发端符号；表示发端符号i调制的所述星座点集合。
[0034]优选地，所述步骤S6中，所述slicer算法采用下述公式实现：
[0035][0036]其中，i表示发端符号，i＝1,...,N
tx
，N
tx
表示发射端口的发射天线的个数；表示功率归一化处理后的第i个发端符号对应的所述发端符号估计值；x
i
表示第i个发端符号；表示发端符号i调制的所述星座点集合；M表示星座调制的状态空间；表示发端符号i调制的得到的归一化后的星座点集合。
[0037]优选地，所述步骤S4中，采用下述实现并行流间干扰抵消：
[0038][0039]s(i),s(j)＝1,...,N
tx
[0040]其中，表示第N
rx
个接收天线的接收信号；表示无线信道矩阵的第N
rx
行第s(j)列元素；表示所述星座点集合第s(j)列元素；表示第i个发端符号的第N
rx
个接收天线的接收信号。
[0041]优选地，所述步骤S5中，采用下述进行最大比值合并：
[0042][0043]其中，表示第i个发端符号的第k个接收信号；表示无线信道矩阵的共轭转置矩阵的第k行第s(i)列元素；表示更新后的发端符号估计值。
[0044]优选地，所述步骤S5中，采用下述公式进行第二次功率归一化处理：
[0045][0046]其中，表示无线信道矩阵的共轭转置矩阵的第k行第s(i)列元素；表示更新后的发端符号估计值。
[0047]本专利技术技术方案的优点或有益效果在于：
[0048]本专利技术在MMSE均衡的基础上，利用MMSE的均衡结果作为后验信息，利用层可靠性排序，来进行层间干扰抵消，使得每一层都是近似无干扰单层MRC的均衡效果，然后更新估计结果，循环迭代，提高SER性能，大幅度降低算法复杂度。
附图说明
[0049]图1为本专利技术较佳实施例中，多输入多输出信道的均衡方法具体实施例1的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，其特征在于，包括：步骤S1，对接收信号、噪声功率、信道估计值进行最小均方误差均衡处理，得到均衡后的发端符号估计值，并对所述发端符号估计值进行功率归一化处理；步骤S2，对功率归一化处理后的所述发端符号估计值进行第一次削幅处理，得到发端符号的星座点集合；步骤S3，按照一预定的排序策略对所述星座点集合进行重排序，并输出一排序序列；步骤S4，根据所述排序序列中发端符号估计值的索引顺序进行干扰抵消处理；步骤S5，基于最大比值合并算法更新所述排序序列中的所述发端符号估计值，然后进行功率归一化处理。步骤S6，对所述排序序列中的所述发端符号估计值进行第二次削幅处理；步骤S7，更新星座点，并判断是否遍历完所有的发端符号：若是，则输出均衡结果；若否，则返回所述步骤S4。2.根据权利要求1所述的基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述判断是否遍历完所有的发端符号之后，所述输出均衡结果之前，还包括：步骤S8，预置一循环次数，判断是否满足所述循环次数：若是，则输出所述均衡结果；若否，则返回所述步骤S3，直至满足所述循环次数后将所述步骤S7得到的更新星座点作为所述均衡结果输出。3.根据权利要求1所述的基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用下述公式实现最小均方误差均衡：其中，H表示N
rx
×
N
tx
维度的无线信道矩阵，N
rx
表示接收端口的接收天线的个数，N
tx
表示发射端口的发射天线的个数；H
H
表示无线信道矩阵H的共轭转置矩阵；I表示单位矩阵；σ2表示所述噪声功率；y表示所述接收信号；表示均衡后的所述发端符号估计值。4.根据权利要求1所述的基于最小均方误差联合最大比值合并的迭代方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用下述公式进行功率归一化处理：其中，F(i,i)表示第i个发端符号的自相关矩阵；N
tx
表示发射端口的发射天线的个数；表示功率归一化处理后的所述发端符号估计值。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志旭，程健，
申请(专利权)人：南京新基讯通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：