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多输入多输出无线通信系统信号检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:4174903 阅读:317 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于无线通信技术领域,具体为一种多输入多输出无线通信系统中的信号检测方法和装置。本发明专利技术利用接收的信号向量和估计的信道信息,检测并恢复发送的信号向量。本发明专利技术装置包括一个预处理单元,一组K-Best处理单元和一组迫零处理单元。预处理单元将信道矩阵进行实数分解和QR分解,从而形成树形搜索过程。K-Best处理单元扩展上层保留父节点的所有子节点并计算欧式距离,最终保留K个欧式距离最小的节点传递到下一层。迫零处理单元扩展上层保留父节点中欧式距离增量最小的子节点。此外,还采用待选生成技术、候选值共用结构和移位加技术等。本发明专利技术降低了MIMO信号检测的计算复杂度,提高了MIMO信号检测的速度。

Signal detection method and device for MIMO wireless communication system

The invention belongs to the technical field of wireless communication, in particular to a signal detection method and device in a multi input and multi output wireless communication system. The present invention detects and recovers the transmitted signal vector using received signal vectors and estimated channel information. The device of the invention comprises a preprocessing unit, a set of K Best processing units and a set of zero forcing processing units. The preprocessing unit decomposes the channel matrix into real numbers and decomposes them into QR, thus forming a tree search process. KBest processing unit extended the upper retaining all child nodes of the parent node and calculate the Euclidean distance, a Euclidean distance K ultimately retained the smallest node transfer to the next level. The zero forcing processing unit extends the upper layer to retain the smallest child of the Euclidean distance increment in the parent node. In addition, the candidate generation technology, candidate value sharing structure and shift add technology are adopted. The invention reduces the computational complexity of the MIMO signal detection and improves the speed of the MIMO signal detection.

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多输入多输出无线通信系统MIMO信号检测方法,设N×N阶MIMO-OFDM无线通信系统,其基带等效数学模型如式1所示:y=HS+n1其中y=[y↓[1],y↓[2],y↓[3],...,y↓[N]]是N×1维复数接收信号向量,S=[S↓[1],S↓[2],S↓[3],...,S↓[N]]是N×1维发送信号向量,其元素S↓[i]是从一个有限的复数星座图样(Ω)中独立地选取,星座图样是QPSK、16-QAM或者64-QAM中的一种,H是N×N维的复数无线信道矩阵:***2其中点作为本层保留节点传递给下一层;在搜索树的后M层采用迫零搜索方式:对于上层保留的父节点,只扩展其欧式距离最小的子节点;本层扩展的所有子节点全部保留并传递给下一层;选取搜索树最后一层中欧式距离最小的节点,将其对应的发射信号向量图样*作为发送信号向量S的最终检测结果;参数K和参数M为用户定义参数,这两个参数可实现复杂度和检测性能之间的平衡。h↓[ij]是从第j个发射天线到第i个接收天线的信道响应,并且为零均值,单位方差的高斯变量,n=[n↓[1],n↓[2],n↓[3],...,n↓[N]]是N×1维复高斯噪声;其特征在于本专利技术基于最大释然估计求解MIMO基带等效模型:*=arg*|y-HS|↑[2]3式3中各种参数的含义同式1;利用实数分解将N维复数系统模型分解为2N维实数系统模型:***4其中Re(.)和Im(.)分别表示复数的实部和虚部;此处,y表示2N×1维实数接收信号向量,S表示2N×1维实数发送信号向量,H是2N×2N维的实数无线信道矩阵;使用矩阵QR分解法将实数信道矩阵H分解为一个酉矩阵Q和一个上三角矩阵R的乘积:H=QRy’=RS+n’其中:y’=Q↑[H]y,n’=Q↑[H]n5将由式4表示等效实数基带系统模型左乘酉矩阵Q的共轭转置矩阵Q↑[H]得到如式5中第二个公式所示的系统模型;*=arg*|y’-RS|↑[2]=*min*|y↓[i]’-*R↓[ij]S↓[j]|↑[2]6使用式6将最大释然估计中累积欧式距离的计算转换为各层部分欧式距离的累加,式中y↓[i]’是实数接收向量y’的第i个分量,R↓[ij]为实数上三角信道矩阵R的第i行第j列元素,S↓[j]为实数发射向量S的第j个分量;使用如式7所示迭代的计算方法求解式6,将最大释然的遍历搜索方法转换为树形搜索方法:PED↓[i]=PED↓[i+1]+inc↓[i]inc↓[...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:任俊彦刘亮马小晶李凯叶凡许俊李宁
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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