CN101258704B - 发送机、接收机及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用户多输入多输出通信系统的发送机、接收机，及其发送方法、接收方法，其中发送时，本用户信息比特流首先经过符号映射器映射为符号序列；然后将映射的符号序列经过多路分解器分为多路数据；将每一路符号序列经过循环前缀生成器加入循环前缀；将加入循环前缀的符号序列经过乘法器，用扩频码生成器生成的码片乘以符号序列，得到数据帧。接收时，采用单载波频域均衡器来对抗频率选择性衰落所引起的各种干扰，利用迭代分层空频检测算法来减小串行干扰消除带来的错误传播的影响。本发明有效地抑制多用户信号之间的ISI和ICI，从而改善系统的平均性能，大大增加系统的容量。

Description

发送机、接收机及其方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及移动通信领域中上行多用户多输入多输出(MIMO)异步通信系统的发送机、接收机，及其发送方法、接收方法。

背景技术

未来的移动通信系统要求提供的数据传输速率将高达100Mbit/s以上，支持的业务也将从语音业务扩展到多媒体业务(包括实时的流媒体业务)。能够在有限的频谱资源上实现高速率和大容量的技术已经成为目前研究的热点。与单天线系统相比，MIMO系统利用基站和终端的天线阵实现多发射多接收，从而在散射体丰富的无线信道中充分利用了多个并行的空间子信道，进而能够在不需要增加频谱资源和天线发射功率的情况下，成倍地提高系统容量和分集增益，因此在近年来受到了普遍的重视。

宽带移动通信系统通常要经历信道的频率选择性。所谓信道的频率选择性就是信道在不同频率上的衰减不同。频率选择性信道通常会造成严重的码间干扰(ISI)和多址干扰(MAI)。这对要求运行在高SNR条件下的MIMO系统影响很大。对抗频率选择性衰落最常用的方法就是在接收端使用单载波均衡技术，其分为单载波时域均衡技术和单载波频域均衡技术两大类。单载波时域均衡技术是一种成熟的技术，具备很强的抗干扰能力。然而，单载波时域均衡器的复杂度与信道的最大时延扩展成三次方增长的比例关系，因此单载波时域均衡器在某些实际应用中难以实现(如宽带MIMO系统)。另一种均衡技术——单载波频域均衡技术克服了单载波时域均衡技术的缺点。在频率选择性衰落信道下，接收信号在时域上是发送信号和信道冲激响应的卷积，而在频域上则是发送信号和信道频域响应的乘积。根据信道估计得到的信道频域响应，单载波频域均衡器可以在各个频点上分别进行均衡，从而使计算复杂度得到大大地降低。理论上，单载波频域均衡器与单载波时域均衡器的性能是一样的，而它的复杂度和正交频分复用系统的复杂度相当。

以往对MIMO系统的研究大多着眼于单用户点对点多天线通信系统，而不考虑多用户之间的共信道干扰。目前，国内外的研究人员已经将注意力开始转移到多用户MIMO系统。多用户MIMO系统相对于单用户MIMO系统而言，存在着较大的差异，单用户系统中不用考虑共信道干扰(ICI)，而在多用户系统中共道干扰如果没有得到很好的处理，将会引起系统性能的严重恶化。在下行链路，同一时刻发送的所有用户的信号同步到达移动台，而在上行链路，各用户信号异步到达基站，所以较下行链路上行链路中ICI对系统的影响尤为突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种移动通信领域中多用户多输入多输出(MIMO)通信系统的发送机、接收机，及其发送方法、接收方法，以对抗多用户共道干扰和频率选择性衰落，抑制多用户信号之间的ISI和ICI。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多用户移动通信系统的信号发送方法，包括如下步骤：

将用户信息比特流映射为符号序列；

将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；

在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；

为用户分配系统码资源；

根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；

将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧后发射。

其中，所述加入循环前缀的步骤，可以使用添零技术代替，既在发送的数据块之前或之后添零。

其中，所述分配系统码资源步骤中，当系统中若干个用户的天线总数不大于接收天线数目时，将这些用户分为一组，给每一组分配同一个扩频码。

本发明还提供一种多用户移动通信系统的发送机，包括：

用户信息比特流发生器，用于产生用户信息比特流；

符号映射器，用于将所述用户信息比特流映射为符号序列；

多路分解器，用于将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；

循环前缀生成器，用于在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；

系统码资源分配器，用于为用户分配系统码资源；

扩频码生成器，用于根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；

乘法器，用于将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧。

本发明还提供一种多用户移动通信系统的信号接收方法，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户的频域接收信号，并将变换后该用户的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信道冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据所述该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕；

(11)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户的发送数据。

其中，所述步骤(5)中，可以是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

其中，当得到用户的发送数据为用户组的发送数据时，所述步骤(11)包括：

(11A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(11B)将经过所述数据重组后的数据进行并串转换，得到该用户的发送数据。

本发明还提供一种多用户移动通信系统的接收机，包括：

循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域信号估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对经过所述逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决值变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将经所述第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

并串转换器，用于将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户的发送数据。

本发明还可以进一步包括：

第三数据重组器，用于在将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换之前，先将判决值进行数据重组，再进入所述并串转换器。

本发明还提供一种多用户移动通信系统的信号接收方法，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的时域接收信号与其他用户的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户的频域接收信号，并将变换后该用户的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信道冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决值一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕，得到对所有发射天线的检测顺序为i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，并记录所述发射天线的检测顺序，以及对应该顺序的对应发射天线的均衡器系数；

(11)将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，并使用上一次获得的均衡器系数来重构干扰信号，得到所有发射天线的新的检测符号序列，并在此过程中记录下与发射天线检测顺序相对应的均衡器系数；

(12)如果得到的最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果经过比较后相同，或者测量到的迭代的次数达到要求，则终止迭代，得到最后的检测结果；

(13)将所有天线的检测结果经过并串变换器得到该用户的发送数据。

其中，所述步骤(12)中，如果检测结果不相同，并且迭代次数未达到要求，则将

作为新的已知干扰，使用上一次获得的均衡器系数来重构干扰信号，按照i_Ni-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序，对每一层重新进行检测。

其中，当得到用户的发送数据为用户组的发送数据时，所述步骤(13)包括：

(13A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(13B)将所述数据重组后的数据进行并串转换，得到该用户的发送数据。

本发明还提供一种多用户移动通信系统的接收机，包括：

循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域信号估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第一存储器，用于存储所述判决器输出的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决值变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

最优检测顺序存储器，用于存储经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发送天线检测完毕后，得到的天线检测顺序i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，；

均衡器系数存储器，用于存储在所述顺序迭代过程中计算出的对应发射天线的均衡系数；

前向串行干扰消除器，用于将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；

比较器，用于将得到的本次最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果进行比较，如果比较相同，则停止迭代；

迭代次数计数器，用于记录迭代次数，当测量到迭代的次数达到要求后，则停止迭代；

第二存储器，用于当所述迭代停止时，记录最终的测量结果；

并串转换器，用于将所述最终的测量结果进行并串转换，得到该用户的发送数据。

本发明还可以进一步包括：

反向串行干扰消除器，用于在本次最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果不相同，并且迭代次数未达到要求时，将作为新的已知干扰，按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序，对每一层重新进行检测。

本发明还可以进一步包括：

第三数据重组器，用于在将所述最终的测量结果进行并串转换之前，先将判决值进行数据重组，再进入所述并串转换器。

利用本发明的发送机及其方法，可以提高多用户多输入多输出(MIMO)系统的性能，而利用本发明的接收机及其方法，可以进一步降低系统设备的复杂度。本发明有效地抑制多用户信号之间的ISI和ICI，从而改善系统的平均性能，大大增加系统的容量。

附图概述

图1为上行多用户MIMO-CDMA异步通信系统示意图；

图2为根据本发明实施例所述的在发送方所采用的CDMA扩频方式与帧结构；

图3为根据本发明实施例所述的发送机结构示意图；

图4为根据本发明实施例1所述的接收机结构示意图；

图5为根据本发明实施例2所述的接收机结构示意图；

图6为根据本发明实施例3所述的接收机结构示意图；

图7为根据本发明实施例4所述的接收机结构示意图。

本发明的最佳实施方式

参看图1，首先对上行多用户码分多址多输入多输出(MIMO)无线通信系统的结构作些描述。为叙述方便，设上行多用户MIMO异步通信系统每个用户的天线数目相同，为Nt，基站天线数目为Nr，总用户数目为K。设各个用户信号的相对时延为τ₁，τ₂，...，τ_K，为了不失一般性，设各个用户的相对时延满足0≡τ₁≡min{τ₁，τ₂，…，τ_K}≤τ₂≤…≤τ_K≡max{τ₁，τ₂，…，τ_K}。设其中

表示与α最接近的整数。对于用户k，设其多径信道记忆长度为Lk(以码片周期Tc为间隔)，其第nt根天线到基站第nr根天线之间的频率选择性信道的冲激响应为[h^(k) _nr，nt(0)，h^(k) _nr，nt(1)，…，h^(k) _nr，nt(L_k-1)]，其中复值随机变量h^(k) _nr，nt(l)代表第l个抽头系数。每个用户的编码符号数据流首先经过串并变换，形成Nt列并行的数据流，然后使用该用户的扩频码扩频，不同用户的数据流用不同的扩频码。设用户k的第nt根天线发送每帧长度为N的符号序列b^k _nt＝[b^k _nt(0)，b^k _nt(2)，…，b^k _nt(N-1)]^T。

参看图2，对于每一帧的N个符号在扩频前先加入长度为L_g个符号的循环前缀，其中L_g满足L_g≥max{α₁，α₂，…，α_K}+max{L_k}-1，得到每一帧加入循环前缀的符号序列为

即

$\stackrel{\&OverBar;}{{b^k}_m}\left(m\right)=\left\{\begin{array}{ccc}{b^k}_{\mathrm{nt}}(m+N-L_g)& \mathrm{if}& 0\&le;m<L_g\\ {b^k}_{\mathrm{nt}}(m-L_g)& \mathrm{if}& L_g\&le;m<M\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中M＝L_g+N。在这里我们假设有N≥L_g。将序列

按如图2方式扩频得到扩频后的序列

其中c_k(n)为用户k的扩频码序列，II(t)为码片波形，Q为扩频增益，T_M＝MT_c，符号周期T＝Q·T_c。

对于每一帧信号，时间t∈[τ_k+L_gT_c，τ_k+MT)，基站第nr根天线的接收信号为

$r_{\mathrm{nr}}\left(t\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l=0}{\overset{L_k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^{\left(k\right)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(l\right)\&CenterDot;{s^k}_{\mathrm{nt}}(t-L_g{T}_c-{\mathrm{\&tau;}}_k-L_k{T}_c)+n\left(t\right)---\left(2\right)$

n(t)为加性噪声。如图3所示，对信号r_nr(t)基站第nr根天线的每一帧接收信号以码片速率进行采样，观察窗口与用户1的信号同步，并且将对应保护间隔的接收信号舍去。此时采样信号为

${r^s}_{\mathrm{nr}}(m,n)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l=0}{\overset{L_k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^{\left(k\right)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(l\right)\&CenterDot;c_k\left(n\right)\stackrel{\&OverBar;}{{b^k}_{\mathrm{nt}}}(m-{\mathrm{\&alpha;}}_k-l)+n_{\mathrm{nr}}(m,n)$

$=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{c}_k\left(n\right)\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l=0}{\overset{L_k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^{\left(k\right)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(l\right)\&CenterDot;\stackrel{\&OverBar;}{{b^k}_{\mathrm{nt}}}(m-{\mathrm{\&alpha;}}_k-l)+n_{\mathrm{nr}}(m,n)---\left(3\right)$

其中n＝0，1…Q-1，m＝L_g，L_g+1…，M-1，nr＝1，2，…，nr，n_nr(m，n)＝n_nr(L_gT_c+nMT_c+mT_c)。

对采样信号进行重组，抽取出r^s _nr(m)＝[r^s _nr(m，0)，r^s _nr(m，1)，…，r^s _nr(m，Q-1)]^T，用用户k扩频码C_k＝[c_k(0)，c_k(1)，…，c_k(Q-1)]^T对r^s _nr(m)进行解扩，得到

${r^k}_{\mathrm{nr}}\left(m\right)={r^s}_{\mathrm{nr}}{\left(m\right)}^T*C_k=\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{l=0}{\overset{L_k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^{\left(k\right)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(l\right)\&CenterDot;\stackrel{\&OverBar;}{{b^k}_{\mathrm{nt}}}(m-{\mathrm{\&alpha;}}_k-l)+{z^k}_{\mathrm{nr}}\left(m\right)---\left(4\right)$

其中

为解扩后的噪声。

从(4)中可以看到，信号r^k _nr(m)中只存在频率选择性信道带来的符号间干扰(ISI)和用户k的各个发射天线之间信号的干扰，而不再有各个用户信号之间的多址干扰。而天线之间的干扰可以用下面介绍的分层空频均衡(LSFE-layered space-frequency equalization)算法来消除。

对所有的m＝L_g，L_g+1，…，M-1可以得到对应的r^k _nr(m)，将其表示为向量形式r^k _nr＝[r^k _nr(L_g)，r^k _nr(L_g+1)，…，r^k _nr(M-1)]^T∈C^N×1。对序列r^k _nr进行N点DFT得到

R^k _nr＝[R^k _nr(0)，R^k _nr(1)，…，R^k _nr(N-1)]^T

(5)

即R^k _nr＝F·r^k _nr，其中F为归一化N点傅立叶变换矩阵，可以表示为：

本发明的DFT采用快速算法。由

的构成方式有

${R^k}_{\mathrm{nr}}\left(n\right)=\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{H^k}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(n\right){B^k}_{\mathrm{nt}}\left(n\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\frac{n}{N}\frac{{\mathrm{\&tau;}}_k}{T_c}]+{Z^k}_{\mathrm{nr}}\left(n\right)---\left(7\right)$

其中 ${H^k}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(n\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{l=0}{\overset{L_k-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^k}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(l\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;l\&CenterDot;n/N],$ ${B^k}_{\mathrm{nt}}\left(n\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b^k}_{\mathrm{nt}}\left(i\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;i\&CenterDot;n/N],0\&le;n<N-1,$ Z^k _nr(n)为z^k _nr(m)的N点DFT。

对所有天线接收信号作上述处理得到R^k _nr(n)，k＝1，2，…，K；nr＝1，2，…，Nr，同时对估计的各信道冲激响应做DFT，得到频域信号。针对某用户k，取出对应频点n的信号重新组合，得到如下矩阵形式的表示：

R^k(n)＝H^k(n)·B^k(n)+Z^k(n)                            (8)

其中R^k(n)＝[R^k ₁(n)，R^k ₂(n)，…，R^k _Nr(n)]^T，Z^k(n)＝[Z^k ₁(n) Z^k ₂(n)…Z^k _Nr(n)]^TB_k(n)＝[B^k ₁(n)，B^k ₂(n)，…，B^k _Nt(n)]^T

与平坦衰落信道下分层空时均衡相似，将传统的最优排序串行干扰消除检测算法应用于频域均衡，使用单载波频域均衡器按频点进行MIMO频域信号的检测。多天线单载波频域均衡系数可以根据以下两个准则确定：

根据迫零准则有：

W_ZF(n)＝{H(n)^HR^-1 _N(n)H(n)}^-1H(n)^HR^-1 _N(m)    n＝0，1，…，N-1    (9)

根据最小均方误差准则有：

其中W_wiener(n)为wiener滤波器系数，R_D(n)＝E{B(n)·B(n)^H}，R_N(n)＝E{z(n)·Z(n)^H}。可以证明，由于傅立叶变换为酉变换，所以频域信号的相关矩阵与时域信号的相关矩阵相同。本算法同样适用于发射天线功率不相等、接收天线的噪声功率不相等或者相关、发射天线的数据相关等各种情况。w(n)的第i行对应的是第i个发射天线在第n个频点的频域均衡系数。第i个发射天线的频域估计信号可以表示为

${\hat{y}}_i\left(n\right)={\left[W\left(n\right)\right]}_{(i,:)}R\left(n\right)$ n＝0，1，…，N-1                        (11)

其中[w(n)]_(i，：)是[w(n)]的第i行。单载波频域均衡器分频点对多发射天线频域信号进行检测。将各发射天线的频域估计信号经过反傅里叶变换器变换成时域信号，再经过判决器就得到本用户在各个发射天线的判决信号。

最优排序根据的是经过频域均衡器检测后用户k各发射天线信号的平均信噪干扰比(SINR)。可以直接得到经过频域均衡器检测后用户k各发射天线的频域信号的平均信噪干扰比(SINR)为：

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ZF}}\left(i\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\left[R_D\left(n\right)\right]}_{i,j}}{{\left[{\left(H{\left(n\right)}^H{R^{-1}}_N\left(m\right)H\left(n\right)\right)}^{-1}\right]}_{i,i}}=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\left[R_D\left(n\right)\right]}_{i,i}}{{[W_{\mathrm{ZF}}\left(n\right)\&times;R_N\left(n\right)\&times;W_{\mathrm{ZF}}{\left(n\right)}^H]}_{i,i}}---\left(12\right)$

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MMSE}}\left(i\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\left[R_D\left(n\right)\right]}_{i,i}\&times;{\left|{\left[W_{\mathrm{wiener}}\left(n\right)\right]}_{i,i}\right|}^2}{{[W_{\mathrm{wiener}}\left(n\right)\&times;R_D\left(n\right)]}_{i,i}-2\mathrm{Re}\{{[W_{\mathrm{wiener}}\left(n\right)\&times;R_D\left(n\right)]}_{i,i}\&times;{\left[W_{\mathrm{wiener}}{\left(n\right)}^H\right]}_{i,i}\}+{\left[R_D\left(n\right)\right]}_{i,i}\&times;{\left|{\left[W_{\mathrm{wiener}}\left(n\right)\right]}_{i,i}\right|}^2}$

n＝0，1，…，N-1                                 (13)

当满足R_D(n)＝I_Nt×Nt，R_N(n)＝σ_n ²I_Nr×Nr时(12)、(13)式可以简化为

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ZF}}\left(i\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{{{\mathrm{\&sigma;}}_n}^2{\left[{\left(H{\left(n\right)}^{H}H\left(n\right)\right)}^{-1}\right]}_{i,i}}=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{1}{{{\mathrm{\&sigma;}}_n}^2{{\left|\right|{\left[W_{\mathrm{ZF}}\left(n\right)\right]}_{(i,:)}\left|\right|}_2}^2}---\left(14\right)$

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MMSE}}\left(i\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{[W_{\mathrm{MMSE}}\left(n\right)\&times;H\left(m\right)]}_{i,i}}{1-{[W_{\mathrm{MMSE}}\left(n\right)\&times;H\left(m\right)]}_{i,i}}---\left(15\right)$

其中[·]_i，j表示矩阵的第i行第j列元素，[·]_(i，：)表示矩阵的第i行，|·|表示复数的模，‖·‖₂表示向量的2-范数，I_N×N表示N阶单位矩阵。

根据上述，本发明首先提供一种多用户移动通信系统的信号发送方法，包括如下步骤：

(1)将用户信息比特流映射为符号序列；

(2)将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；

(3)在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；

(4)为用户(组)分配系统码资源；

(5)根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；

(6)将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧后发射。

相应的，本发明还提供一种多用户移动通信系统的信号接收方法，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户(组)的接收信号与其他用户(组)的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户(组)的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户(组)的频域接收信号，并将变换后该用户(组)的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信号冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户(组)的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将所述该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户(组)的频域接收信号进行对消，得到该用户(组)的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据所述该用户(组)新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕；

(11)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户(组)的发送数据。

其中，所述步骤(5)中，可以是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

其中，所述步骤(11)，可以包括：

(11A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(11B)将所述经过数据重组后的数据进行并串转换，得到该用户(组)的发送数据。

本发明还提供另一种多用户移动通信系统的信号接收方法，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户(组)的接收信号与其他用户(组)的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户(组)的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户(组)的频域接收信号，并将变换后该用户(组)的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信号冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户(组)的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将所述该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户(组)的频域接收信号进行对消，得到该用户(组)的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据所述该用户(组)新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕，得到对所有发射天线的检测顺序为i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，并记录所述发射天线的检测顺序，以及对应该顺序的所述对应发射天线的均衡器系数；

(11)将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，并使用上一次获得的均衡器系数来重构干扰信号，得到所有发射天线的新的检测符号序列，并在此过程中记录下与发射天线检测顺序相对应的均衡器系数；

(12)如果得到的最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果经过比较后相同，或者测量到的迭代的次数达到要求，则终止迭代，得到最后的检测结果；

(13)将所有天线的检测结果经过并串变换器得到该用户(组)的发送数据。

其中，所述步骤(13)，可以包括：

(13A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(13B)将所述经过数据重组后的数据进行并串转换，得到该用户(组)的发送数据。

参看图3与图4，两图描述的是本发明的实施例1的结构图。使用该例的发送机，如图3所示，包括用户信息比特流发生器、符号映射器、多路分解器、循环前缀生成器、系统码资源分配器、扩频码序列生成器、乘法器。

其中，用户信息比特流发生器，用于产生用户信息比特流；符号映射器，用于将所述用户信息比特流映射为符号序列；多路分解器，用于将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；循环前缀生成器，用于在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；系统码资源分配器，用于分配系统码资源；扩频码生成器，用于根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；乘法器，用于将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧。

其中，本发送机所述的乘法器执行了扩频功能，与普通的用码片序列乘以符号不同，此扩频方式是用符号序列乘以码片。在接收端通过对信号的采样值进行重组和解扩，可以首先将使用不同码字用户的信号完全分离，从而共道干扰得以完全消除。

本发送机所述的循环前缀生成器，加入循环前缀也可以采用添零技术替代，这两种技术是为了消除频率选择性衰落信道带来的数据块之间的干扰和上行异步通信带来的各用户信号之间的共道干扰，也是为了构造出矩阵的循环性。在此，添零技术是指发送端在发送的数据块之前，在其后面添零，接收端对接收数据分块进行检测后将最后检测到的零数据舍弃。

本发送机中系统码资源分配器除了按照现有码资源分配方法进行分配外，还可以在系统中若干个用户的天线总数不大于接收天线数目时，将这些用户分为一组，给每一组分配同一个扩频码。这组里所有的用户都使用这个相同的扩频码对发送数据流进行扩频。将每一组的所有用户与基站看作一个虚拟的MIMO通信系统。在接收端通过对信号的采样值进行重组和解扩，可以首先将这一组用户的信号与其他组用户的信号完全分离，从而可以减小用户之间的共道干扰。

本发送机数据处理流程可描述为：

(1)本用户信息比特流首先经过符号映射器映射为符号序列；

(2)将映射的符号序列经过多路分解器分为Nt路数据；

(3)将每一路符号序列经过循环前缀生成器加入循环前缀；

(4)将加入循环前缀的符号序列经过乘法器，用扩频码生成器生成的码片乘以符号序列，得到数据帧。

如图4所示，本实施例所述的接收机，由循环前缀移除器、数据重组器、解扩器、第一、第二傅立叶变换单元、信道估计器、第一、第二数据重组器、频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、逆傅立叶变换单元、信道恢复单元、干扰对消器、并串变换单元、判决器组成。

其中，循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将所述该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据所述的该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决数据变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述经第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将所述该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

并串转换器，用于将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户的发送数据。

接收机数据处理流程可以描述为：

(1)所有接收天线收到时域信号经过循环前缀消除器舍去循环前缀；将去循环前缀后的信号经过数据重组器重组，对重组后的信号在时域解扩，将某用户的接收信号与其他用户信号分离；

(2)将分离后的用户时域接收信号和信道估计器估计的各信道冲激响应经过傅立叶变换单元变换为频域信号；

(3)根据频域接收信号和信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(4)排序和频域均衡单元中的计算检测后剩余各发射天线上的平均信噪干扰比(SINR)，对信噪比进行排序，确定当前要检测的发射天线；

(5)用排序和频域均衡单元中的频域均衡器对信噪干扰比最大的发射天线信号进行均衡得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将频域估计值经过逆傅立叶变换单元、判决器得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

(7)将判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换单元变换为频域信号，在信道恢复单元将频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量(即(8)式的Hk(n)中对应该发射天线的列向量)相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

(8)在干扰对消器中，将恢复的干扰信号与频域接收信号对消，减小此发射天线信号对接收信号中其他天线信号的干扰，得到新的频域接收信号；

(9)将信道响应矩阵中对应此次检测天线的信道响应向量置零，得到新的信道频域响应矩阵；

(10)新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理次优天线的信号，信号重新经过频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元(IFFT)、判决器、傅立叶变换单元(FFT)、信道恢复单元、干扰对消器的处理，产生新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理再次优天线的信号，经过天线间信号的顺序叠代，直到所有的发射天线检测完毕；

(11)所有天线的检测信号经过并串变换器得到该用户的发送数据。

参看图3与图5，两图描述的是本发明的实施例2的结构图。使用该例的发送机包括用户信息比特流发生器、符号映射器、多路分解器、循环前缀生成器、系统码资源分配器、扩频码序列生成器、乘法器。

如图5所示，接收机包括循环前缀移除器、第一、第二数据重组器、解扩器、第一及第二傅立叶变换单元、信道估计器、最优检测顺序存储器、均衡器系数存储器、迭代次数计数器、前向串行干扰消除器、反向串行干扰消除器、比较器、频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元、信道恢复单元、干扰对消器、并串变换单元、判决器、第一及第二存储器。

其中，循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将所述该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据所述的该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第一存储器，用于存储所述判决器输出的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决数据变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述经第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将所述该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

最优检测顺序存储器，用于存储经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发送天线检测完毕后，得到的天线检测顺序i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，；

均衡器系数存储器，用于存储在所述顺序迭代过程中计算出的对应发射天线的均衡系数；

前向串行干扰消除器，用于将最后检测的发射天线的发送数据序列作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；

比较器，用于将得到的本次最后检测的发射天线的新的数据序列与存储在第一存储器中的上一次的检测的结果进行比较，如果比较相同，则停止迭代；

迭代次数计数器，用于记录迭代次数，当测量到迭代的次数达到要求后，则停止迭代；

第二存储器，用于当所述迭代停止时，记录最终的测量结果；

并串转换器，用于将所述最终的测量结果进行并串转换，得到该用户的发送数据。

发送机数据处理流程可描述为：

(1)本用户信息比特流首先经过符号映射器映射为符号序列；

(2)将映射的符号序列经过多路分解器分为Nt路数据；

(3)将每一路符号序列经过循环前缀生成器加入循环前缀；

(4)将加入循环前缀的符号序列经过乘法器，用扩频码生成器生成的码片乘以符号序列，得到数据帧。

接收机数据处理流程可以描述为：

(1)所有接收天线收到时域信号经过循环前缀消除器舍去循环前缀；将去循环前缀后的信号经过数据重组器重组，对重组后的信号在时域解扩，将某用户的接收信号与其他用户信号分离；

(2)将分离后的用户时域接收信号和信道估计器估计的各信道冲激响应经过傅立叶变换单元变换为频域信号；

(3)根据频域接收信号和信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(4)排序和频域均衡单元中的计算检测后剩余各发射天线上的平均信噪干扰比(SINR)，对信噪比进行排序，确定当前要检测的发射天线；

(5)用排序和频域均衡单元中的频域均衡器对信噪干扰比最大的发射天线信号进行均衡得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将频域估计值经过逆傅立叶变换单元、判决器得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

(7)将判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换单元变换为频域信号，在信道恢复单元将频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量(即(8)式的H^k(n)中对应该发射天线的列向量)相乘，在频域上重建此发射天线本用户的干扰信号；

(8)在干扰对消器中，将恢复的干扰信号与频域接收信号对消，减小此发射天线信号对接收信号中其他天线信号的干扰，得到新的干扰消除后的频域接收信号；

(9)将信道响应矩阵中对应此次检测天线的信道响应向量置零，得到新的信道频域响应矩阵；

(10)新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理次优天线的信号，信号重新经过频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元(IFFT)、判决器、傅立叶变换单元(FFT)、信道恢复单元、干扰对消器的处理，产生新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理再次优天线的信号，经过天线间信号的顺序叠代，直到所有的发射天线检测完毕，得到的最优的检测顺序为i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，i_m∈{1，2，…，Nt}。在此过程中将最优检测顺序存储在最优检测顺序存储器并将对应此顺序的均衡器系数存储在均衡器系数存储器；

(11)将最后检测的发射天线数据序列

作为其他数据流的已知干扰，在前向串行干扰消除器中按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt顺序对每一层应用串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；在此过程中将对应此顺序的均衡器系数存储在均衡器系数存储器；

(12)如果得到的最后检测的发射天线数据序列

与上一次的检测的结果经过比较器比较后相同或者迭代次数计数器测量到的迭代的次数达到要求则终止迭代，得到最后的检测结果；如果与上一次不相同，则将

作为新的其他数据流已知干扰，在反向串行干扰消除器按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序重新检测；

(13)重新检测的结果返回第一层天线后，反复操作检测过程，直到得到最后的检测结果；

(14)将所有天线的检测信号经过并串变换器得到该用户的发送数据。

现在考虑当系统中若干用户发射天线数目之和不大于基站接收天线数目时，可以将这些用户分为一组，给每一组分配一个扩频码，这组里所有的用户都使用这个相同的扩频码对发送数据流进行扩频。为不失一般性，设总用户数目为K＝G×M，将所有用户分为G组，每组用户数目为M。基站接收天线数目Nr满足G_Nt＝M·Nt≤Nr。将每一组的所有用户与基站看作一个虚拟的MIMO通信系统。用(g，p)表示第g组第p个用户。

同前文所述，在接收端，首先将接收信号进行采样，将采样值进行重组得到向量r^s _nr(m)  m＝0，1，…，N-1，然后用分配给每一组的唯一扩频码解扩，此时得到的信号不存在不同组用户信号的共道干扰，而只存在频率选择性信道带来的符号间干扰和同一组内所有用户各个发射天线之间信号的干扰。将解扩信号变换到频域得到R^g(n)＝[R^g ₁(n)，R^g ₂(n)，…，R^g _Nr(n)]。其中

${R^g}_{\mathrm{nr}}\left(n\right)=\underset{p=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{\mathrm{nt}=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{H^{(g,p)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(n\right){B^{(g,p)}}_{\mathrm{nt}}\left(n\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\frac{n}{N}\frac{{\mathrm{\&tau;}}_{(g,p)}}{T_c}]+{Z^{(g,p)}}_{\mathrm{nr}}\left(n\right)---\left(16\right)$

${H^{(g,p)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(n\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{l=0}{\overset{L_{(g,p)}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h^{(g,p)}}_{\mathrm{nr},\mathrm{nt}}\left(i\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;i\&CenterDot;n/N],$ ${B^{(g,p)}}_{\mathrm{nt}}\left(n\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{b^{(g,p)}}_{\mathrm{nt}}\left(i\right)\&CenterDot;\exp [-j\&CenterDot;2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;i\&CenterDot;n/N],0\&le;n<N-1,$ Z^(g，p) _nr(n)是z^(g，p) _nr(m)的N点DFT。

$R^g\left(n\right)=H^g\left(n\right)B^g\left(n\right)+Z^g\left(n\right)=[H^{(g,1)}\left(n\right),H^{(g,2)}\left(n\right),...,H^{(g,M)}\left(n\right)]\left[\begin{array}{c}{B}^{(g,1)}\left(n\right)\\ B^{(g,2)}\left(n\right)\\ .\\ .\\ .\\ B^{(g,M)}\left(n\right)\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{Z^g}_1\left(n\right)\\ {Z^g}_2\left(n\right)\\ .\\ .\\ .\\ {Z^g}_{\mathrm{Nr}}\left(n\right)\end{array}\right]---\left(17\right)$

其中

R^g(n)＝[R^g ₁(n)，R^g ₂(n)，…，R^g _Nr(n)]^T，B^(g，p)(n)＝[B^(g，p) ₁(n)B^(g，p) ₂(n)…B^(g，p) _Nr(n)]^T。

参看图3与图6，两图描述的是本发明的实施例3的结构图。使用该例的发送机包括用户信息比特流发生器、符号映射器、多路分解器、循环前缀生成器、系统码资源分配器、扩频码序列生成器、乘法器。

如图6所示，接收机包括循环前缀移除器、第一、第二、第三数据重组器、解扩器、第一及第二傅立叶变换单元、信道估计器、频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元、信道恢复单元、干扰对消器、并串变换单元、判决器。

其中，循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户组的接收信号与其他用户组信号分离，得到该用户组的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户组的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户组的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将所述该用户组的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据所述的该用户组频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户组对应发射天线发送数据的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决数据变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述经第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户组的频域接收信号进行对消，得到该用户组的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将所述该用户组新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

第三数据重组器，用于将判决值进行数据重组(经过数据重组后即可将特定用户从组中分离出来)，再进入所述并串转换器；

并串转换器，用于将经过数据重组后的数据进行并串转换，得到该用户的发送数据。

发送机数据处理流程可描述为：

(1)本用户信息比特流首先经过符号映射器映射为符号序列；

(2)将映射的符号序列经过多路分解器分为Nt路数据；

(3)将每一路符号序列经过循环前缀生成器加入循环前缀；

(4)将加入循环前缀的符号序列经过乘法器，用扩频码生成器生成的码片乘以符号序列，得到数据帧。

接收机数据处理流程可以描述为：

(1)所有接收天线收到时域信号经过循环前缀消除器舍去循环前缀；将去循环前缀后的信号经过数据重组器重组，对重组后的信号在时域解扩，将该组用户的接收信号与其他组用户信号分离；

(2)将分离后的时域接收信号和信道估计器估计的各信道冲激响应经过傅立叶变换单元变换为频域信号；

(3)根据频域接收信号和信道的频域响应，计算出该组所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(4)排序和频域均衡单元中的计算检测后剩余各发射天线上的平均信噪干扰比(SINR)，对信噪比进行排序，确定当前要检测的发射天线；

(5)用排序和频域均衡单元中的频域均衡器对信噪干扰比最大的发射天线信号进行均衡得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将频域估计值经过逆傅立叶变换单元、判决器得到对应发射天线发送数据的判决值；

(7)将判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换单元变换为频域信号，在信道恢复单元将频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量(即(17)式的H^g(n)中对应该发射天线的列向量)相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

(8)在干扰对消器中，将恢复的干扰信号与频域接收信号对消，减小此发射天线信号对接收信号中其他天线发射信号的干扰，得到新的频域接收信号；

(9)将信道响应矩阵(即(17)式的H^g(n))中对应此次检测天线的信道响应向量置零，得到新的信道频域响应矩阵；

(10)新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理次优天线的信号，信号重新经过频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元(IFFT)、判决器、傅立叶变换单元(FFT)、信道恢复单元、干扰对消器的处理，产生新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理再次优天线的信号，经过天线间信号的顺序叠代，直到所有的发射天线检测完毕；

(11)所有天线的检测信号经过数据重组器和并串变换器得到该组所有用户的发送数据，每个用户的数据都被独立分离出来。

参看图3与图7，两图描述的是本发明的实施例4的结构图。使用该例的发送机包括用户信息比特流发生器、符号映射器、多路分解器、循环前缀生成器、系统码资源分配器、扩频码序列生成器、乘法器。

接收机包括循环前缀移除器、第一、第二、第三数据重组器、解扩器、第一及第二傅立叶变换单元、信道估计器、最优检测顺序存储器、均衡器系数存储器、迭代次数计数器、前向串行干扰消除器、反向串行干扰消除器、比较器、频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元、信道恢复单元、干扰对消器、并串变换单元、判决器、第一及第二存储器。

其中，第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户组的接收信号与其他用户组信号分离，得到该用户组的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户组的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户组的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将所述该用户组的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据所述的该用户组频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述得到的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户组对应发射天线发送数据的判决值；

第一存储器，用于存储所述判决器输出的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决数据变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述经第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户组的频域接收信号进行对消，得到该用户组的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将所述该用户组新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

最优检测顺序存储器，用于存储经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发送天线检测完毕后，得到的天线检测顺序i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，；

均衡器系数存储器，用于存储在所述顺序迭代过程中计算出的对应发射天线的均衡系数；

前向串行干扰消除器，用于将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；

比较器，用于将得到的本次最后检测的发射天线的新的数据序列

与存储在第一存储器中的上一次的检测的结果进行比较，如果比较相同，则停止迭代；

反向串行干扰消除器，用于在本次最后检测的发射天线的新的数据序列与存储在第一存储器中的上一次的检测的结果不相同，并且迭代次数未达到要求时，将

作为新的已知干扰，按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序，对每一层重新进行检测；

迭代次数计数器，用于记录迭代次数，当测量到迭代的次数达到要求后，则停止迭代；

第二存储器，用于当所述迭代停止时，记录最终的测量结果；

第三数据重组器，用于将判决值进行数据重组(经过数据重组后即可将特定用户从组中分离出来)，再进入所述并串转换器；

并串转换器，用于将重组后的最终的测量结果进行并串转换，得到该用户的发送数据。

发送机数据处理流程可描述为：

(1)本用户信息比特流首先经过符号映射器映射为符号序列；

(2)将映射的符号序列经过多路分解器分为Nt路数据；

(3)将每一路符号序列经过循环前缀生成器加入循环前缀；

(4)将加入循环前缀的符号序列经过乘法器，用扩频码生成器生成的码片乘以符号序列，得到数据帧。

接收机数据处理流程可以描述为：

(1)所有接收天线收到时域信号经过循环前缀消除器舍去循环前缀；将去循环前缀后的信号经过数据重组器重组，对重组后的信号在时域解扩，将该组用户的接收信号与其他组用户信号分离；

(2)将分离后的时域接收信号和信道估计器估计的各信道冲激响应经过傅立叶变换单元变换为频域信号；

(3)根据频域接收信号和信道的频域响应，计算出该组所有用户的所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(4)排序和频域均衡单元中的计算检测后剩余各发射天线上的平均信噪干扰比(SINR)，对信噪比进行排序，确定当前要检测的发射天线；

(5)用排序和频域均衡单元中的频域均衡器对信噪干扰比最大的发射天线信号进行均衡得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将频域估计值经过逆傅立叶变换单元、判决器得到对应发射天线发送数据的判决值；

(7)将判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换单元变换为频域信号，在信道恢复单元将频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量(即(17)式的H^g(n)中对应该发射天线的列向量)相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

(8)在干扰对消器中，将恢复的干扰信号与频域接收信号对消，减小此发射天线信号对接收信号中其他天线发射信号的干扰，得到新的频域接收信号；

(9)将信道响应矩阵(即(17)式的H^g(n))中对应此次检测天线的信道响应向量置零，得到新的信道频域响应矩阵；

(10)新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理次优天线的信号，信号重新经过频域均衡器均衡系数计算单元、排序和频域均衡单元、反傅立叶变换单元(IFFT)、判决器、傅立叶变换单元(FFT)、信道恢复单元、干扰对消器的处理，产生新的频域接收信号和信道的频域响应矩阵参数返回频域均衡器均衡系数计算单元处理再次优天线的信号，经过天线间信号的顺序叠代，直到所有的发射天线检测完毕，得到的最优检测顺序为i_{G_Nt}，i_{G_Nt-1}，…，i₁，i_m∈{1，2，…，G_Nt}。在此过程中将最优检测顺序存储在最优检测顺序存储器并将对应此顺序的均衡器系数存储在均衡器系数存储器；

(11)将最后检测的发射天线数据序列

作为其他数据流的已知干扰，在前向串行干扰消除器中按i₂-＞i₃-＞…-＞i_{G_Nt}顺序对每一层应用串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；在此过程中将对应此顺序的均衡器系数存储在均衡器系数存储器；

(12)如果得到的最后检测的发射天线数据序列

与上一次的检测的结果经过比较器比较后相同或者迭代次数计数器测量到的迭代的次数达到要求则终止迭代，得到最后的检测结果；如果与上一次不相同，则将

作为新的其他数据流已知干扰，在反向串行干扰消除器按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序重新检测；

(13)重新检测的结果返回第一层天线后，反复操作检测过程，直到得到最后的检测结果；

(14)所有天线的检测信号经过数据重组器和并串变换器得到该组所有用户的发送数据，每个用户的数据都被独立分离出来。

工业实用性

本发明中用于多用户多输入多输出(MIMO)系统的检测方法之一是采用了单载波频域均衡器来对抗频率选择性衰落所引起的各种干扰，同时使用了分层空频检测算法，并且采用了一种改进的迭代分层空频检测算法来减小串行干扰消除带来的错误传播的影响。使用这个检测方法，不但系统的平均性能很好，实施的复杂度也较低。

通过计算机仿真试验表明，本发明可以降低多用户无线通信系统的计算复杂度，并且进一步改善系统的性能。总之，本发明是一种适用于宽带多用户多输入多输出(MIMO)系统的灵活、实用、高效的发送机和接收机设计以及低复杂度多用户信号检测方法。

Claims (20)

1.一种多用户移动通信系统的信号发送方法，其特征在于，包括如下步骤：

将用户信息比特流映射为符号序列；

将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；

在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；

为用户分配系统码资源；

根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；

将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧后发射。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加入循环前缀的步骤，包括在发送的数据块之前或之后添零。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配系统码资源步骤中，当系统中若干个用户的天线总数不大于接收天线数目时，将这些用户分为一组，给每一组分配同一个扩频码。

4.一种多用户移动通信系统的发送机，其特征在于，包括：

用户信息比特流发生器，用于产生用户信息比特流；

符号映射器，用于将所述用户信息比特流映射为符号序列；

多路分解器，用于将所述映射的符号序列分解为多路符号序列；

循环前缀生成器，用于在分解后的各路符号序列中加入循环前缀；

系统码资源分配器，用于为用户分配系统码资源；

扩频码生成器，用于根据分配的系统码资源，生成扩频码码片；

乘法器，用于将所述各路加入循环前缀的符号序列分别乘以所述码片，得到数据帧。

5.如权利要求4所述的发送机，其特征在于，所述循环前缀生成器，在发送的数据块之前或之后添零。

6.如权利要求4所述的发送机，其特征在于，所述系统码资源分配器，在系统中若干个用户的天线总数不大于接收天线数目时，将这些用户分为一组，给每一组分配同一个扩频码。

7.一种多用户移动通信系统的信号接收方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户的频域接收信号，并将变换后该用户的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信道冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决数据一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据所述该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕；

(11)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户的发送数据。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当得到用户的发送数据为用户组的发送数据时，所述步骤(11)包括：

(11A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(11B)将经过所述数据重组后的数据进行并串转换，得到该组所有用户的发送数据，每个用户的数据都被独立分离出来。

10.一种多用户移动通信系统的接收机，其特征在于，包括：

循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域信号估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对经过所述逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决值变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将经所述第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

并串转换器，用于将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换，得到该用户的发送数据。

11.如权利要求10所述的接收机，其特征在于，所述排序和频域均衡单元，是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

12.如权利要求10所述的接收机，其特征在于，进一步包括：

第三数据重组器，用于在将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行并串转换之前，先将判决值进行数据重组，再进入所述并串转换器。

13.一种多用户移动通信系统的信号接收方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对应于各个接收天线，分别将每个接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀消除，分别将消除循环前缀后的信号进行数据重组，并分别对重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的时域接收信号与其他用户的接收信号分离；

(2)分别对分离出的该用户的时域接收信号进行傅立叶变换，变换为该用户的频域接收信号，并将变换后该用户的频域接收信号进行数据重组；

(3)对各信道的冲激响应进行估计，并将估计的各信道冲激响应进行傅立叶变换，变换为频域响应；

(4)根据所述重组后的该用户的频域接收信号，以及各信道的频域响应，计算出当前所有未检测的发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

(5)计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述确定的当前被检测发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

(6)将该当前被检测的发射天线的频域信号估计值进行逆傅立叶变换，并根据变换后的信号判决出对应的发射天线发送数据的判决值；

(7)将所述判决值一路作为输出，一路经过傅立叶变换后，变换为频域信号，并将该变换后的频域信号与该当前检测发射天线对应的信道频域响应向量相乘，得到重建该发射天线的干扰信号；

(8)将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号；

(9)将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应；

(10)根据该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应，重新执行所述步骤(4)-(10)，经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发射天线检测完毕，得到对所有发射天线的检测顺序为i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，并记录所述发射天线的检测顺序，以及对应该顺序的对应发射天线的均衡器系数；

(11)将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，并使用上一次获得的均衡器系数来重构干扰信号，得到所有发射天线的新的检测符号序列，并在此过程中记录下与发射天线检测顺序相对应的均衡器系数；

(12)如果得到的最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果经过比较后相同，或者测量到的迭代的次数达到要求，则终止迭代，得到最后的检测结果；

(13)将所有天线的检测结果经过并串变换器得到该用户的发送数据。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤(12)中，如果检测结果不相同，并且迭代次数未达到要求，则将

作为新的已知干扰，使用上一次获得的均衡器系数来重构干扰信号，按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序，对每一层重新进行检测。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当得到用户的发送数据为用户组的发送数据时，所述步骤(13)包括：

(13A)将所有发射天线的发送数据对应的判决值进行数据重组；

(13B)将所述数据重组后的数据进行并串转换，得到该组所有用户的发送数据，每个用户的数据都被独立分离出来。

17.一种多用户移动通信系统的接收机，其特征在于，包括：

循环前缀消除器，用于消除对应的接收天线接收到的时域信号数据中的循环前缀；

第一数据重组器，用于将所述消除循环前缀后的信号数据进行重组；

解扩器，用于将所述重组后的信号在时域解扩，将一个特定用户的接收信号与其他用户信号分离，得到该用户的时域接收信号；

信道估计器，用于估计各信道的冲激响应；

第一傅立叶变换单元，用于将所述分离后的该用户的时域接收信号和所述信道估计器估计的各信道冲激响应，分别变换为该用户的频域接收信号和各信道的频域响应；

第二数据重组器，用于将该用户的各个接收天线接收到的、经对应的第一傅立叶变换单元变换后的频域接收信号数据进行重组；

频域均衡器系数计算单元，用于根据该用户频域接收信号和各信道的频域响应，计算出所有发射天线的频域均衡器在各个频点上的均衡系数；

排序和频域均衡单元，用于计算当前所有未检测的发射天线上的平均信噪干扰比，根据信噪干扰比的排序，确定当前要检测的发射天线，并根据所述计算出的均衡系数对所述当前被检测的发射天线进行均衡，得到该发射天线的频域信号估计值；

逆傅立叶变换单元，用于对所述频域信号估计值进行逆傅立叶变换；

判决器，用于对所述经过逆傅立叶变换后的信号进行判决，得到该用户对应发射天线发送数据的判决值；

第一存储器，用于存储所述判决器输出的判决值；

第二傅立叶变换单元，用于将所述判决器输出的判决值变换为频域信号；

信号恢复单元，用于将所述第二傅立叶变换单元变换的频域信号与该发射天线对应的信道频域响应向量相乘，在频域上重建此发射天线的干扰信号；

干扰对消器，用于将该重建的干扰信号与所述重组后的该用户的频域接收信号进行对消，得到该用户的新的频域接收信号，将所述各信道频域响应矩阵中对应当前检测天线的信道响应向量置零，得到新的各信道频域响应，并将该用户新的频域接收信号与所述新的各信道频域响应返回所述频域均衡器系数计算单元；

最优检测顺序存储器，用于存储经过天线间信号的顺序迭代，直到所有的发送天线检测完毕后，得到的天线检测顺序i_Nt，i_Nt-1，…，i₁，；

均衡器系数存储器，用于存储在所述顺序迭代过程中计算出的对应发射天线的均衡系数；

前向串行干扰消除器，用于将最后检测的发射天线的发送数据序列

作为其他发射天线的发送数据流的已知干扰，按i₂-＞i₃-＞…-＞i_Nt的顺序对每一层进行串行干扰消除，得到所有发射天线的新的检测符号序列；

比较器，用于将得到的本次最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果进行比较，如果比较相同，则停止迭代；

迭代次数计数器，用于记录迭代次数，当测量到迭代的次数达到要求后，则停止迭代；

第二存储器，用于当所述迭代停止时，记录最终的测量结果；

并串转换器，用于将所述最终的测量结果进行并串转换，得到该用户的发送数据。

18.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，进一步包括：反向串行干扰消除器，用于在本次最后检测的发射天线的新的数据序列

与上一次的检测的结果不相同，并且迭代次数未达到要求时，将作为新的已知干扰，按照i_Nt-＞i_Nt-1-＞…-＞i₁顺序，对每一层重新进行检测。

19.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述排序和频域均衡单元，是将信噪干扰比最大的未检测发射天线确定为当前要检测的发射天线。

20.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，进一步包括：

第三数据重组器，用于在将所述最终的测量结果进行并串转换之前，先将判决值进行数据重组，再进入所述并串转换器。

Images