CN102084616B - 实施解码树的渐进构造来解码信号的方法和解码装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于解码所接收信号的方法，所述方法实施解码树的渐进构造。根据本发明，所述构造针对存储在第一堆栈中的所述树的当前节点实施以下步骤的至少两个迭代(52、53)选择属于预定选择区间的所述当前节点的至少一个子节点；将所述选定的子节点和相关联的成本存储在所述第一堆栈中；从所述第一堆栈删除所述当前节点；从所述第一堆栈选择新的当前节点；以及如果所述新的当前节点是不具有任何子节点的叶节点，那么将所述树的第一节点与所述叶节点之间的所述路径存储在所述第二堆栈中，并从所述第一堆栈删除所述叶节点；否则，返回到所述针对所述新的当前节点选择至少一个子节点的步骤；此外，此方法将似然概率指派到所述数据信号的至少一个符号的位，且其中所述方法包含考虑到存储在所述第二堆栈中的所述路径和似然概率而确定所述数据信号的概率性估计的步骤。

Description

实施解码树的渐进构造来解码信号的方法和解码装置

技术领域

本发明的领域为数字通信领域。 

更特定来说，本发明涉及接收和解码例如在多天线或多用户发射的情境中接收的数字信号。 

背景技术

数字通信领域中的主要问题是解码所接收信号的问题。 

实际上，在发射之后，信号在可能或多或少有噪声的发射信道中输送。所接收信号因此或多或少被干扰，且可能有必要实施特定处理以便适当地对其进行解码。 

为了获得良好的解码性能，需要使用最佳最大似然(ML)解码技术。最佳解码器使得有可能在给定所观察到的所接收信号的情况下估计最可能的候选信号。 

为了执行最佳ML解码，传统上对所有潜在所发射信号(也称为候选信号)进行计数，且选择最可能的信号。举例来说，选择准则包括计算所观察到的所接收信号与候选信号之间的欧几里得距离(Euclidean distance)。 

遗憾的是，此无遗漏的计数在时间和资源方面代价较大，且可能难以在实时应用中实施。实际上，候选者的数目以及因此解码器的复杂性随数字信号的长度而呈指数规律增加。举例来说，具有10位长度的数字信号可具有210＝1024个不同的值，且所有这些值必须在传统ML解码中进行计数。 

为了克服无遗漏的列举的此缺点，已出现其它解码技术，例如顺序解码技术。这些技术使用问题的树形表示，其中从根节点到叶节点的每一路径是一潜在所发射信号。 

实际上，注意到，可以具有一组节点的树结构的形式来表示数据结构。对于星座图2n QAM(正交振幅调制)，n个分支离开树的节点。树的第一节点称为根节点。树的每一节点可具有零个、一或一个以上子节点，其在树中位于节点下方。不具有任何子节点的节点称为叶节点。其对应于树中最低层级。节点具有至多一个双亲节点(parent node)，其在树中位于节点上方。根节点是树中最高的节点，且不具有双亲节点。节点的深度(或维度)是从所述节点到其根的路径的长度。根节点是通常在上面开始对树的操作的节点。可通过遵循链路从其到达所有其它节点。 

依据此树形表示，顺序解码对比最佳ML解码器中少的数目的候选信号进行计数。举例来说，在符号的数目Q为8的情况下且通过使用星座图16QAM，传统的ML解码器对168个候选信号进行计数以便解码空间/时间码字，而堆栈式解码器仅对其中非常少数的候选信号进行计数。为此，顺序解码技术考虑成本(或量度)约束，以便确定解码树内部的单一候选路径。传统上，与当前节点相关联的成本由所接收信号和根节点与当前节点之间的路径之间的欧几里得距离界定。 

顺序解码可实施于堆栈式解码器中，其递送所发射信号的硬估计，即二进制估计，如文献“使用堆栈的快速顺序解码算法(A fast sequential decodingalgorithm using a stack)”(F.Jelinek，“IBM期刊研究开发”，第13卷第675到685页，1969年11月)或“用于树搜索解码的统一框架：重新发现顺序解码器(A unified framework for tree search decoding：rediscovering the sequentialdecoder)”(Arul Murugan等人，“IEEE信息理论学报”，第52卷第933到953页，2006年3月)中特定描述。 

如果未设定成本约束，那么此解码器具有最佳ML性能，然而，如果设定约束以便例如限制树搜索时间，那么所获得的性能是次最佳的，即不如通过实施ML技术获得的性能。 

此次最佳解码技术因此与最佳技术相比不太复杂且需要较少资源，但不具有良好性能。 

顺序解码器递送所发射信号的软估计，即概率性估计，如文献“用于线性信道的软输入软输出晶格球形解码器(Soft-Input soft-output lattice spheredecoder for linear channels)”(J.Boutros等人，IEEE全球电信会议，2003)中。 

遗憾的是，这些顺序软决策解码器非常复杂。此外，从解码树确定的且确定所发射信号的概率性估计所依据的潜在路径的列表未经优化。 

发明内容

本发明以用于解码所接收信号的方法的形式提出一种用于解码信号的新的解决方案，所述所接收信号对应于通过发射信道所输送的所发射数据信号。 

所述方法经考虑以实施解码树的渐进构造，其中节点对应于所述数据信号的符号的分量，且与成本相关联。 

根据本发明，解码树的构造针对存储在第一堆栈中的树的当前节点实施以下步骤的至少两个迭代，其中每一迭代使得有可能将树的根节点与叶节点之间的路径存储在第二堆栈中： 

选择属于预定选择区间的所述当前节点的至少一个子节点(如果至少一个此节点存在的话)； 

将所述选定的子节点和相关联的成本存储在所述第一堆栈中； 

从所述第一堆栈删除所述当前节点； 

考虑到相关联的成本而从所述第一堆栈选择新的当前节点；以及， 

如果所述新的当前节点是不具有任何子节点的叶节点，那么将所述树的第一节点(称为根节点)与所述叶节点之间的路径存储在第二堆栈中，并从第一堆栈删除叶节点； 

否则，返回到针对所述新的当前节点选择至少一个子节点的步骤。 

根据本发明的方法还考虑到存储在第二堆栈中的路径而将似然概率指派到数据信号的至少一个符号的位，且包含考虑到存储在第二堆栈中的路径和似然概率而确定数据信号(单载波和多载波)的概率性估计的步骤。 

本发明因此提出用于基于堆栈算法(堆栈式解码)而解码所接收信号的新 的解决方案。 

更特定来说，本发明提出修改堆栈式解码从而使得有可能具有软输出，即所发射信号的概率性估计，同时减小解码复杂性。注意到，如果执行单一迭代从而递送树的根节点与叶节点之间的单一路径，那么获得最佳ML性能。 

为此，本发明提出通过仅产生属于预定选择区间的节点来限制解码树中形成的节点的数目。因此，与属于选择区间的节点相关联的成本经计算并存储在第一堆栈中。 

因此有可能仅保留具有小于或等于预定阈值C的成本的节点。 

举例来说，此阈值C对应于以所接收信号为中心的球的半径。能够在树中行进的路径于是对应于位于所述球内部的符号向量(也称为参考晶格的晶格点)。 

根据此实例，针对来自依据以所述所接收信号为中心的半径C的球而确定的第一区间以及依据符号的星座图而确定的第二区间的数据信号的符号的每一分量确定选择区间。在构造解码树时针对每一节点(分量)计算选择区间。 

具体来说，球的半径可任意地选择或根据发射信道的至少一个特性选择。 

因此，对于当前节点，选择属于选择区间的所有子节点，且基于这些选定的子节点在树的根节点与叶节点之间构造对应于潜在的所发射信号的路径。 

在堆栈式解码迭代期间如此构造的每一路径存储在第二堆栈中。因此有可能通过实施多个迭代使每一者能够将新路径存储在第二堆栈中来确定潜在所发射信号的列表。因此获得所发射信号的概率性估计。举例来说，在使用信道编码的情况下，此概率输出是合意的。 

根据本发明，还通过考虑存储在第二堆栈中的路径而将似然概率指派到数据信号的至少一个符号的位。考虑到似然概率，数据信号的估计因而为概率性的，或软估计。 

注意到，可以不同方式界定用于停止迭代的准则。 

举例来说，只要第二堆栈未填满就实施迭代。因此，只要与所述当前节点相关联的成本小于或等于预定阈值就实施迭代。 

根据另一实例，如果信号的硬估计足够，那么可限制堆栈的尺寸以便仅存储一个路径，以及任选地与所述路径相关联的成本。 

实际上，根据另一替代实施例，根据本发明的方法可实施单一迭代，从而递送所发射信号的硬估计。 

因此，如果实施单一迭代，那么将根节点与叶节点之间的单一路径存储在第二堆栈中，且数据信号的估计为二进制估计。 

根据本发明的一特定实施例，所述迭代包含在选择新的当前节点的步骤之前对第一堆栈排序的步骤，根据相关联的成本对所述节点排序，且具有最低成本的节点首先位于第一堆栈中。 

以此方式，在选择新的当前节点的步骤中，选择第一堆栈中的第一节点。 

注意到，传统上，由所接收信号和根节点与所述节点之间的路径之间的欧几里得距离(或所述距离的函数)界定与节点相关联的成本。 

根据替代实施例，所述迭代包含确定属于选择区间的子节点的成本以及在所述存储步骤之前从与子节点相关联的成本减去偏差(bias)的步骤。 

以此方式，通过推荐树中较高级路径(即，最深节点)而进一步限制解码复杂性。此替代方案使得能够减小复杂性，但产生次最佳性能。 

根据第一应用实例，根据本发明的方法在多天线系统中实施。因此，数据信号经由至少一个发射天线发射且在至少一个接收天线上接收。 

举例来说，数据信号在发射之前经受空间-时间编码，且树的构造实施于空间-时间解码步骤中。 

根据第二应用实例，根据本发明的方法实施于多用户系统中。因此，由至少两个不同用户发射数据信号。 

本发明还涉及计算机程序产品，其可从通信网络下载和/或记录在计算机可读媒体上且/或能够由处理器运行，其包含用于实施如上所述的解码方法的代码指令。 

本发明的另一实施例涉及用于解码所接收信号的另一装置，所述所接收信号对应于通过发射信道输送的所发射数据信号，所述装置包含：用于解码树的 渐进构造的构件，其中节点对应于所述数据信号的符号的分量，且与成本相关联；以及第一堆栈，在所述第一堆栈中存储所述树的当前节点。 

根据此实施例，构造构件包含以下构件，其在至少两个迭代下激活，从而使每一迭代能够将树的根节点与叶节点之间的路径存储在第二堆栈中： 

用于选择属于预定选择区间的所述当前节点的至少一个子节点(如果至少一个此节点存在的话)的构件； 

用于将所述选定的子节点和相关联的成本存储在所述第一堆栈中的构件； 

用于从所述第一堆栈删除所述当前节点的构件； 

用于考虑到相关联的成本而从所述第一堆栈选择新的当前节点的构件；以及， 

用于将所述树的第一节点(称为根节点)与所述叶节点之间的路径存储在第二堆栈中的构件； 

用于从第一堆栈删除叶节点的构件； 

且所述装置还包含： 

用于考虑到存储在第二堆栈中的路径而将似然概率指派到所述数据信号的至少一个符号的位的构件，以及 

用于基于存储在第二堆栈中的路径和似然概率而确定数据信号的概率性估计的构件。 

此解码装置尤其适于实施上述解码方法。其可(例如)集成在MIMO或多用户系统(包含一个或一个以上接收天线)的接收器中。 

此装置当然可包括与根据本发明的解码方法相关的不同特征。 

特定来说，此装置可包括属于包含以下各项的群组的至少一个电路： 

FPGA(现场可编程门阵列)； 

ASIC(专用集成电路)； 

VLSI(超大规模集成)。 

因此，所提出的解码技术可根据仅软件配置、仅硬件配置(例如，在具有对应存储器的一个或一个以上FPGA、ASIC或VLSI集成电路中)或根据混合 配置来实施。 

附图说明

鉴于提供作为说明性而非限定性实例的特定实施例以及附图的以下描述将更清楚本发明的其它特征和优点，附图中： 

图1展示无线网络； 

图2展示针对本发明的第一应用的由发射器实施的主要步骤； 

图3展示针对本发明的第一应用的由接收器实施的主要步骤； 

图4展示实施本发明的特定实施例的解码器的架构的实例； 

图5展示根据本发明的特定实施例的解码方法所实施的不同步骤； 

图6展示图5的堆栈式解码迭代的实例方案； 

图7展示与根据图5的解码方法相关联的解码树的实例； 

图8A到8F展示在图7的树的构造期间第一堆栈的内容； 

图9展示针对本发明的第二应用的由接收器实施的主要步骤； 

图10展示本发明的一般原理。 

具体实施方式

1、一般原理

本发明的一般原理基于对用于减小解码复杂性的顺序堆栈式解码技术的修改。为此，在解码树的构造期间，减少针对当前节点确定的子节点的数目，且仅确定属于预界定的选择区间的节点。 

实际上，注意到，对于根据上文提及的文献“使用堆栈的快速顺序解码算法(A fast sequential decoding algorithm using a stack)”或“用于树搜索解码的统一框架：重新发现顺序解码器(A unified framework for tree search decoding：rediscovering the sequential decoder)”中描述的技术的解码树的构造，n个分支针对星座图2ⁿ QAM而开始于树的每一节点。根据本发明，提议通过仅产生属于预界定的选择区间的子节点来减少从每一节点开始的分支数目。 

为此，根据本发明的特定实施例，将顺序解码器和球形解码器的特性组合。因此考虑以所接收信号为中心的半径为C的球。在解码树的渐进构造期间，仅产生对应于球内部的点的节点。换句话说，每一子节点经产生并存储在第一堆栈中，只要其成本保持在半径C以下。 

在文献“用于衰落和信道的通用晶格码解码器(A Universal Lattice CodeDecoder for Fading and Channels)”(J.Boutros及E.Viterbo，IEEE信息理论学报，1999年7月)中具体描述了传统的球形解码技术。所提出的算法与传统球形解码之间的主要差异是球中的点扫描策略。实际上，球形解码使用“深度优先搜索”策略，且所提出的算法使用“最佳优先搜索”策略。 

以此方式，搜索时间和用于确定候选信号的计算的数目减少。还可注意到，不管球的半径如何，所提出的算法的性能在ML意义上始终为最佳的，但解码复杂性有所变化。因此，球的半径越小，解码树就将越小，且解码将越不复杂。 

举例来说，通过使用与文献“用于衰落和信道的通用晶格码解码器(AUniversal Lattice Code Decoder for Fading and Channels)”中提出的相同公式，针对待解码信号的符号的每一实或虚分量扫描半径为C的球中的点，获得区间I_i＝[binf_i，Bsup_i]。为了添加与星座图相关联的约束，考虑区间[Cmin，Cmax](对应于星座图，其中变量的变化将定位在Z中而非2Z中，其中Z为相对整数的集合，且2Z为相对偶数整数的集合)与区间I_i之间的交集。举例来说，对于16QAM调制，Cmin＝0且Cmax＝3。第i层级的节点可属于的最终区间为： 

I_ifinal＝[max(Cmin，Binf_i)，min(Cmax，Bsup_i)]。 

其因此包含符号的实部或虚部可属于的整数的集合。 

下文参看图10，现将描述根据本发明的解码方法所实施的主要步骤。 

解码树的构造针对存储在第一堆栈中的树的当前节点实施以下步骤的至少一个迭代。 

算法在根节点的层级处开始。第一当前节点因此为根节点。 

在第一步骤100期间，(例如基于球的半径)确定当前节点的子节点将属于的选择区间。接着，产生属于此选择区间的子节点，且计算与这些节点的每一 者相关联的成本。 

属于此选择区间的子节点在步骤101期间存储在第一堆栈中。这些子节点表示针对树的第一层级所授权的分支。 

接着在步骤102期间从第一堆栈删除当前节点，接着在步骤103期间在第一堆栈中选择新的当前节点。新的选定的节点为具有最低成本的节点。 

接着执行测试(104)以确定新的当前节点是否为叶： 

如果新的当前节点为不具有任何子节点的叶节点，那么将根节点与叶节点之间的路径存储(105)在第二堆栈中，接着删除第一堆栈的叶节点； 

否则，重复针对新的当前节点选择至少一个子节点的步骤(100)。 

有可能实施这些步骤100到105的一个或一个以上迭代。 

每一迭代使得能够将根节点与新的叶节点之间的路径存储在第二堆栈中。 

因而有可能在步骤106期间通过考虑存储在第二堆栈中的路径而确定数据信号的估计。因此，如果树的构造实施单一迭代从而使得能够确定单一路径，那么信号的估计可为二进制估计(硬决策)，或如果树的构造实施多个迭代从而使每一迭代能够确定一路径，那么所述信号的估计可为概率性估计(软决策)。 

具体来说，可注意到，根据本发明的方法可以各种方式实施，具体来说以硬连线形式或以软件形式实施。 

所提出的解码技术因此在对于当前节点确定属于选择区间的子节点集合的意义上实现解码树的渐进“水平”构造。 

另外，在第一堆栈中，存储与其成本相关联的每一节点。以此方式，不必每当访问节点时重新计算与此节点相关的数据。 

因此，根据本发明的解码技术基于新的堆栈式解码方法，其使得能够通过尤其当实施单一迭代时减少搜索面积和所重建的节点数目来减小解码的复杂性。因此，通过限制所考虑的节点数目优化解码树的构造和球形解码来组合堆栈式解码的优点。 

另外，所提出的发明使得有可能当实施多个迭代时具有概率(或软)输出。实际上，多个迭代的实施使得能够将候选路径的列表存储在第二堆栈中。例如 在上游使用信道编码的情况下，此概率输出可能是必要的。 

本发明可具体来说集成在接收器中，例如以用于解码在MIMO(多输入多输出)信道中发射的数据或用于检测多个用户。 

具体来说，如果MIMO信道中发射的数据通过STBC(空时分组码，SpaceTime Block Code)码编码且在大量天线(例如至少四个发射天线)上发射，那么所提出的解码技术使得有可能减小解码复杂性。因此，所提出的技术使得有可能以低错误率以具有合理复杂性的接收器实施高速无线发射。 

下文描述本发明的应用的两个实例，一个实例涉及对多天线系统中接收的信号的解码，且另一实例涉及对多用户系统中接收的信号的解码。 

当应用于MIMO解码时，所接收信号的维度对应于K(以实数记法，针对nQAM或nPSK(移相键控)调制)或Q(以复数记法，针对nQAM或nPSK调制；或以极性记法，针对nPSK调制)。当应用于检测多个用户时，所接收信号的维度对应于用户的数目(以复数记法或极性记法(如果用户使用nPSK调制)为Q，或以实数记法为K＝2Q)。 

2、应用于多天线系统

下文描述在发射中实施STBC码的MIMO发射的情境中的本发明的实施方案的实例。 

实际上注意到，多天线发射技术使得有可能通过增加发射信道中的谱效力(由于在发射中使用空间/时间码)而实现较高的发射能力。这些空间/时间码使得有可能(具体来说)在信道的各种自由度上分布经调制的符号。 

图1展示包含多个站10到12的无线网络1。每一站10到12包含发射器和接收器，其包含一个或一个以上天线。举例来说，站10通过无线连接与站11和12通信。 

图2更特定地展示在发射侧上实施的各种步骤。此发射器2可通过有噪声的MIMO信道将信号发射到接收器。数据发射器2可具体来说集成在站10到12中。根据所展示的实例，发射器2实施： 

卷积编码29， 

QAM调制21，其递送符号22， 

空间/时间编码23，其递送码字24； 

时间/频率转换25； 

由时间/频率转换25产生的每一信号26₁到26_Ntx的OFDM调制(27₁到27_Ntx)；以及 

Ntx个发射天线28₁到28_Ntx上的发射，其中每一发射天线与OFDM调制器27₁到27_Ntx相关联。 

更特定来说，发射器2在输入处接收二进制信号20。首先由卷积码29对二进制信号20进行编码，其例如具有等于1/2的速率，具有以八进制记法的多项式生成器(7，5)。接着，由调制器21根据第一调制方案对信号进行调制，例如正交振幅调制nQAM，其中n等于16、32、64或256等。调制器21还可实施例如nPSK类型的通过相移的调制方案或任何调制。调制步骤21使得有可能(具体来说)产生属于符号S1到SQ的群组的复数符号。举例来说，在4QAM调制的情境中，S1＝1+i，S2＝1-i，S3＝-1-i且S4＝-1+i。 

经调制符号22接着由空间-时间编码器23编码以形成码字STBC 24。STBC码是例如如文献“黄金代码：具有不化为零的行列式的2x2全速率空间码(TheGolden Code：A 2x2Full-Rate Space-Time Code with Non-VanishingDeterminants)”(J.-C.Belfiore、G.Rekaya、E.Viterbo，IEEE信息理论学报，第51卷第4期第1432-1436页，2005年4月)中描述的黄金代码。STBC码还可为如文献“来自正交设计的空时分组码(Space-Time block codes from orthogonaldesigns)”(V.Tarokh，H.Jafarkhani和R.A.Calderbank，IEEE信息理论学报，第45卷第1456到1467页，1999年7月)中描述的代码。STBC码因此基于维度Ntx*N的复矩阵，其中Ntx是发射天线的数目且N是STBC码的时间长度。 

因此，空间/时间编码可基于分组码。根据替代方案，空间/时间编码是空间多路复用。在此情况下，经调制的符号被直接发送到发射天线。 

接着将所产生的码字24从时域转换到频域且分布在Ntx个发射天线上。每一专门信号26₁到26_Ntx接着由OFDM调制器27₁到27_Ntx调制，接着在对应的 发射天线28₁到28_Ntx上发射，任选地在滤波之后进行频率变换和放大(传统上针对射频信号实施的步骤)。 

在文献“空间-频率编码的宽带OFDM系统(Space-frequency codedbroadband OFDM systems)”( 

和A.J.Paulraj，无线通信网络会议会议记录(芝加哥)，2000年9月23到28日，第1到6页)中更特定地描述根据此实例的发射器的架构。 

当然，根据本发明的解码技术不限于接收由如图2所示的发射器发射的信号。举例来说，有可能用任何其它单载波或多载波调制(例如，高级OFDM)替代多载波OFDM调制，所述单载波或多载波调制通过例如IOTA(各向同性正交变换算法)函数等原型函数实施滤波。在单载波调制的情况下，由至少两个单载波调制器替代时间/频率转换器25和OFDM调制器27₁到27_Ntx，每一单载波调制器与一天线相关联(在MIMO系统的情境中)。在文献“空时分组编码：用于无线通信的简单的发射器分集技术(Space-Time block coding：A simpletransmitter diversity technique for wireless communications)”(S.Alamouti，IEEE选定通信领域期刊，第16卷第1451到1458页，1998年10月)中更特定地描述根据此实例的发射器的架构。 

参看图3，现将描述在接收信号期间由接收器3实施的步骤。此接收器3可(具体来说)集成在站10到12中。 

根据所展示的实例，接收器3接收发射器2在无线信道中发射的信号。此信道一般是有噪声的。其是具有经受衰落的加性高斯白噪声(AWGN)的信道。发射器2发射的信号还可能受由于多个路径和/或多普勒效应而引起的回声影响。 

根据所展示的实例，接收器3实施： 

在Nrx个接收天线30₁到30_Nrx上进行接收，其中每一接收天线与OFDM解调器31₁到31_Nrx相关联； 

每一接收天线上接收的信号的OFDM解调31₁到31_Nrx，其递送经解调的信号32₁到32_Nrx； 

实施在发射中实施的时间/频率转换的逆操作的频率/时间转换33，其递送频域中的信号34； 

空间/时间解码35，其递送经解码信号36； 

与解码37相关联的解调。 

根据所展示的实例，接收器3实施发射中实施的处理的逆处理。因此，如果在发射中实施单载波调制而不是多载波调制，那么由对应的单载波解调器替代OFDM解调器31₁到31_Nrx。 

更明确地说，接收器3包含Nrx个接收天线30₁到30_Nrx。以此方式，所接收的信号可由尺寸为Nrx x N的矩阵或等效地由尺寸为(Nrx x N)x 1的向量R表示，其中N(例如)等于2且表示由空间/时间码占据的时间和/或频率范围。 

编码器23与解码器35之间的发射可接着由以下等式建模： 

其中： 

R是在Nrx个接收天线上接收的尺寸为(Nrx x N)x 1的复向量； 

H_i是在时间/频率区间i处尺寸为Nrx x Ntx的复信道矩阵，其中频率对应于多载波调制的载波。如果所实施的调制为单载波调制，那么所述区间i对应于时间区间； 

H＝diag(H₁，...，H_N)，时间/频率区间1到N处的尺寸为(N x Nrx)x(N x Ntx)的复合分组对角信道矩阵； 

C是尺寸为(Ntx x N)x Q的复合空间/时间编码，其中Q为每STBC码字输入的复数符号的数目； 

S是尺寸为Q x 1的离散经调制符号的复合输入向量； 

v是尺寸为(N x Nrx)x 1的复合加性高斯白噪声向量，其中自相关矩阵R_v＝σ²INNrx，其中INNrx为尺寸为(N x Nrx)x(N x Nrx)的单位矩阵，且σ²表示AWGN噪声的方差。 

应注意到，如果空间/时间编码实施实数输入而不是复数输入，那么时间-空间编码矩阵C是具有维度(2Ntx x N)x 2Q的实矩阵。 

另外，当影响所接收信号的加性噪声和干扰不是白色的时，可在空间/时间解码器35之前实施白化滤波器。方差σ²因而表示所得白化噪声的方差。 

根据本发明的堆栈式解码算法可在空间/时间解码步骤35中实施。因而认为空间/时间解码器是堆栈式解码器，其实现待执行的经编码信号的ML解码。 

此解码器以存储在第二堆栈中的路径的形式提供一个或一个以上候选信号。 

这些路径可特定来说用于将似然概率指派到经估计符号的位。 

STBC解码器35接着提供所获得的路径，或在解调器/解码器37处获得的似然概率。 

解调器/解码器37例如为软维特比解码器，其实施调制21和卷积编码29步骤的逆操作。 

此解调器/解码器37通过考虑存储在所述第二堆栈中的路径而提供所述数据信号的估计。此估计根据所实施的迭代的数目而可为二进制或概率性的。 

举例来说，如果发射链不包括卷积编码，那么单一迭代足以解码消息，且所发现的第一路径使得有可能获得所发送信号的二进制估计。 

图4更特定地展示接收器3的空间/时间解码器35的架构的实例。根据此实例，空间/时间解码器35包含由数据和地址总线44链接在一起的以下元件： 

微处理器41(或CPU)，其例如为数字信号处理器(DSP)； 

非易失性存储器42(或ROM，只读存储器)； 

随机存取存储器RAM 43； 

用于接收来自时间/频率转换器33的输入信号的接口45； 

用于将经解码数据发射到解调器/解码器37的接口46。 

在所提及的存储器的每一者中，描述内容中所使用的词语“寄存器”可对应于低容量区域(若干位)或对应于非常大的区域(例如，整个程序或大量所接收或解码的数据)。 

非易失性ROM存储器42包含： 

程序Prog 420； 

偏离b 421。 

用于实施根据本发明的此实施例的方法的算法可存储在寄存器420中。当其开启时，CPU处理器41将程序420下载到RAM存储器且运行对应的指令。 

RAM存储器43包含： 

在寄存器Prog 430中，由微处理器41运行且在空间/时间解码器35已开启之后下载的程序； 

寄存器431中的输入数据； 

与寄存器432中的对应于第一堆栈的节点相关的数据； 

与每一迭代中所确定的路径相关的数据，所述路径在寄存器433中由a_i表示，其对应于第二堆栈； 

寄存器434中的似然概率或LLR； 

能够存储在第二堆栈中的路径的最大数目，所述路径在寄存器435中由M表示；以及 

用于对存储在第二堆栈中的路径的数目进行计数的计数器p，所述路径界定于寄存器436中。 

更特定地说，存储在寄存器432中的数据包含(针对解码树的节点)与此节点相关联的成本、从根节点到所述节点的路径以及任选地所述节点的维度，即其在树中的深度。注意到，与当前节点相关联的成本由所接收信号与根节点和当前节点之间的路径之间的欧几里得距离界定。 

根据另一实施例，根据本发明的解码技术可根据仅硬件配置(例如，在具有对应存储器的一个或一个以上FPGA、ASIC或VLSI集成电路中)或根据使用VLSI和DSP两者的配置来实施。 

图5更特定地展示根据本发明的特定实施例的解码方法而实施的各种步骤。根据此实施例考虑实施多个迭代，从而使每一迭代能够确定对应于潜在所发射信号的树的根节点与叶节点之间的路径。 

因此，根据此实例实施例，解码器递送软决策，即所发射符号的概率性估计。 

为此，空间/时间解码器35实施至少两个堆栈式解码迭代： 

第一迭代使得能够存储对应于第一候选信号的树的根节点与叶节点之间的第一路径； 

至少一个第二迭代使得能够存储对应于至少一个第二候选信号的树的根节点与另一叶节点之间的至少一个第二路径。 

更明确地说，在初始化步骤50中，初始化所述方法的各个参数。举例来说，计数器p复位为零。 

在下一步骤51期间，解码器等待接收例如从时间/频率转换器33发送的信号。 

一旦已接收到信号，解码器就实施第一堆栈式解码迭代52。在此第一迭代期间，树的根节点与叶节点之间的最佳路径存储在第二堆栈中。迭代计数器p设定为值1(p＝1)。此第一迭代可实施传统的堆栈式解码算法。有利的是，其实施通过仅选择属于预定区间的子节点而减少所产生的子节点的数目。 

如果最大迭代数目M等于1，那么执行单一迭代，且给出算法的二进制输出。 

接着，解码器实施第二堆栈式解码迭代53。在此第二迭代期间，树的根节点与新的叶节点之间的最佳路径存储在第二堆栈中。迭代计数器p递增一单位(p＝p+1)。此新的迭代53因此基于排除先前存储在第二堆栈中的路径的缩减的树。换句话说，第二迭代将堆栈式解码技术应用于由第一堆栈式解码迭代使用的树，从而排除第一迭代中获得的路径。 

接着，在测试步骤54中，执行测试以确定迭代计数器p是否已达到最大迭代数目M。 

最大迭代数目等于解码树中的叶节点的数目。 

为了限制解码时间，有可能通过限制第二堆栈的尺寸来限制迭代数目：因为在迭代期间所获得的每一路径存储在第二堆栈中，所以迭代数目可通过第二堆栈的尺寸来限制。 

根据也使得有可能限制解码时间的另一替代方案，有可能设定叶节点无法超过的最大成本，并仅产生具有小于或等于所述预定阈值的成本的路径。换句话说，第一路径在第一迭代期间存储在第二堆栈中，接着在下一迭代期间存储第二路径，接着在下一迭代期间存储第三路径等等，只要与所存储的最后路径相关联的成本保持小于或等于此预定阈值即可。 

因此，如果迭代计数器p尚未达到最大迭代数目M，那么解码器实施新的堆栈式解码迭代53，且将迭代计数器递增一个单位。第j堆栈式解码迭代应用于所接收信号，同时排除堆栈式解码的(j-1)个先前迭代期间确定的路径。 

如果迭代计数器p尚未达到最大迭代数目M，意味着所有路径已确定并存储在第二堆栈中，那么在步骤55中将似然概率指派到所估计符号的每一位。 

举例来说，如果第一迭代期间获得的路径是由位[1011]界定的路径，且第二迭代期间获得的路径是由位[1111]界定的路径，那么有可能将高似然概率指派到第一、第三和第四位。然而，将把较低似然概率指派到第二位，其根据第一迭代界定的路径等于0，且根据第二迭代界定的路径等于1。 

这些后验概率可具体来说以似然比的对数(LLR，对数似然比)的形式表达。因此，一旦已确定所有路径(即，实施所有迭代)，就针对调制的每一符号计算LLR。 

通过将所接收信号表示为y且将信道矩阵表示为H，第i位b_i的LLR可表达如下，如文献“用于线性信道的软输入软输出晶格球形解码器(Soft-Inputsoft-output lattice sphere decoder for linear channels)”(J.Boutros等人，IEEE全球电信会议，2003)和“实现多天线信道上的接近极限容量(Achievingnear-capacity on a multiple-antenna channel)”(B.Hochwald等人，IEEE通信学报，2003年3月)中所描述： 

$\mathrm{LLR}\left(b_i\right)=\log \frac{P(b_i=1|y,H)}{P(b_i=0|y,H)}$

这些测试54和似然概率确定55步骤例如由DSP和/或由VLSI(例如ASIC或FPGA类型)执行。 

最后，在步骤56期间，将指派到不同位的似然概率发射到解调器/解码器37。以此方式，有可能考虑到存储在第二堆栈中的不同路径确定数据信号的估计。 

在结果的发射步骤56之后，可重复初始化步骤51。 

下文中关于图6详细描述迭代52和53期间实施的步骤。 

为此，再次考虑所接收信号可以以下形式表达： 

还假定解码器知晓信道矩阵H＝diag(H₁，...，H_N)。为此，可实施基于导频符号的知识的传统的信道估计技术。 

因此通过矩阵乘法CS获得每一空间/时间码字。 

可注意到，传入的信号S的编码可由复矩阵的乘法或由其中对实部和虚部单独进行编码的实矩阵表示。举例来说，上述文献“空时分组编码：用于无线通信的简单的发射器分集技术(Space-Time block coding：A simple transmitterdiversity technique for wireless communications)”中描述的编码方案可仅以实数记法表示。 

因此，等式(1)的较一般表达给出： 

其中： 

C′是以实数记法的空间/时间编码矩阵， 

(.)^R和(.)^I分别表示数字或复矩阵的实部和虚部。 

在实数记法的情况下，传入的信号S′的维度为K＝2Q。当通过使用正交振幅调制来调制S时，S′的分量中的每一者经受脉冲振幅调制(PAM)。矩阵G′于是对应于维度K＝2Q的晶格的基。 

应注意到，顺序解码算法有利地使用三角矩阵作为基。因此，优选地执行衰落矩阵G′(也称为等效信道矩阵)的分解(考虑到信道矩阵和空间/时间编码矩阵)。 

以此方式，优选由矩阵G′的分解QR来构造解码树。 

因此获得下式(其中算子^t表示转置)： 

R_p＝Q′R′＝US′+η 

R_p＝U^-tG′^tR′＝US′+η 

其中： 

G′＝QU是矩阵G′的分解QR； 

U是尺寸为K x K的上部三角矩阵； 

Q是正交矩阵使得Q x Q^t＝I_k； 

R_p是尺寸为K x 1的新的观察向量；以及 

η是具有自相关 的尺寸为K x 1的噪声向量。 

三角矩阵U于是对应于由顺序解码算法使用的新的基。 

根据替代方案，在使用单载波调制的情况下，时间/频率维度N被时间维度替代。 

基于所观察到的新信号R_p和信道的知识，解码器可构造解码树并找到所发射信号S的良好估计。 

还有可能使用格拉姆矩阵的乔莱斯基分解来分解矩阵G′并获得三角矩阵作为基。 

为此，CPU实行三角分解。此操作提供对应于格拉姆矩阵的三角矩阵U。更具体来说，由于G′的结构，三角矩阵U界定如下： 

G′^tG′＝U^tU 

接着，所接收信号投影到先前步骤中确定的三角矩阵U中。此投影首先将所接收信号R′乘以G′^t且接着乘以U^t的倒数。 

如参看图6所示，在堆栈式解码迭代52和53期间，首先(61)，确定当前节点的子节点。 

在第一选择步骤61期间，当前节点对应于根节点。 

每一节点与成本(或量度)、路径和任选地维度(或深度)相关联。维度对应于讨论中的节点与根之间的层级数目(树的深度)。节点的量度对应于所接收信号与根节点和所考虑的节点之间的路径之间的欧几里得距离(或根据替代方案，对应于例如距离的平方等距离的函数)。在树中，存在根节点和所考虑的节点之间的单一路径。此路径使得有可能确定根节点和所考虑的节点之间的对应的经解码位(或所发射信息序列的估计)。 

在下一步骤62期间，计算属于预定区间的子节点的成本。与子节点相关联的成本等于其双亲节点的成本和其双亲节点与其本身之间的路径的贡献(所接收信号与和双亲节点与所考虑的子节点之间的变换相关的路径之间的欧几里得距离)之和。此实施例允许ML解码。 

根据本发明的替代方案，从与子节点相关联的成本减去偏差(或由b表示的固定偏差的倍数)。与具有维度dim的子节点相关联的成本包括等于维度dim乘以b的总偏差。此替代方案使得能够减小复杂性，但其性能不如ML解码的性能。因此减小解码复杂性，但解码为次最佳的。根据所需二进制错误率(BER)选择偏差，以便获得良好的信噪比(SNR)，同时保留合理的复杂性。更特定来 说，当引入偏差时，树中的最高级路径为优选的且更快地到达叶节点。以此方式，偏差越高，则解码器可提供解的速度就越快。 

一旦已计算与子节点相关联的成本，就将与子节点相关的数据(成本、路径、任选地维度)存储在第一堆栈中。接着在步骤63中从第一堆栈删除共同节点， 

在步骤64中，考虑到相关联的成本而从第一堆栈选择新的当前节点。根据所描述的实施例，选择具有最低成本的节点。 

如果第一堆栈根据成本来排序，使得具有最低成本的节点位于堆栈的顶部，那么步骤64中选择的节点是堆栈的第一节点。 

在测试步骤65中，解码器验证新的当前节点为叶节点。如果情况并非如此，那么针对新的当前节点重复选择至少一个子节点的步骤61。 

如果新的当前节点为叶节点，那么在步骤66中将树的根节点与叶节点之间的路径存储在第二堆栈中，换句话说，候选信号经选择并存储在存储器中。接着从第一堆栈删除此叶节点。 

接着在步骤67中更新迭代计数器p。注意到，p对于第一迭代(52)等于1，接着在后续迭代(53)期间递增一单位。 

所考虑的子节点属于预定区间，其意味着仅在子节点的量度小于或等于由C表示的阈值时才考虑所述子节点。以此方式，仅与具有低于阈值C的成本的子节点相关的数据存储在第一堆栈中。 

此阈值对应于例如以所接收信号为中心的球的半径，且树中扫描的路径对应于位于此球内部的晶格的点。 

举例来说，通过使用与文献“用于衰落和信道的通用晶格码解码器(AUniversal Lattice Code Decoder for Fading and Channels)”中提出的公式相同的公式，针对待解码信号的符号的每一实或虚分量，获得区间I_i＝[binf_i，Bsup_i]。为了添加与星座图相关联的约束，产生对应于星座图的区间[Cmin，Cmax](其中变量的变化将在Z中)与区间I_i之间的交集。第i层级的节点可属于的最终区间为： 

I_ifinal＝[max(Cmin，Binf_i)，min(Cmax，Bsup_i)]。 

阈值C的此值可任意设定。 

举例来说，可通过使用由Hassibi等人在“关于球形解码的预期复杂性(Onthe expected complexity of sphere decoding)”中提出的以下公式计算半径作为信噪比SNR的函数： 

其中n为网络的维度。 

可通过考虑信道的衰落以及因此矩阵G′来更好地选择半径，如针对球形解码器所提议。因此，可通过使用由Rekaya在“Nouvelles constructions algébriquesde code spatio-temporels atteignant le compromis multiplexage-diversité”中提出的以下公式来计算半径： 

$C=\sqrt{\min ({2\mathrm{n\σ}}^2,\min \left(\mathrm{diag}\left(G^{\′T}{G}^{\′}\right)\right))}$

阈值C的所述值也可根据发射信道的一个或一个以上特性而动态界定。 

以此方式，在步骤63中仅具有小于或等于阈值C(动态确定或任意设定)的成本的当前节点的子节点存储在第一堆栈中。考虑例如对于当前节点，保留具有最低量度的k个子节点且拒收其它子节点。 

举例来说，如果节点的子节点的最大数目等于2，那么可选择C以便使k等于1。因此，树中的可能路径的数目因此减少。 

k的值可具体来说取决于在树内部的深度。因此，可针对小维度产生较多子节点，且可针对较大维度产生较少子节点。举例来说，当试图解码四个复合调制符号4-QAM时，可使用具有等于8的深度的树(其中每一节点具有两个子节点)。对于前四个维度，有可能每次确定两个可能的子节点，接着对于最后四个维度，有可能仅产生两个子节点中的一者。 

参看图7，现将描述对应于图6所示的实施例的两个堆栈式解码迭代52和53之后构造的解码树。 

假设阈值C非常大以便覆盖尽可能多的路径。 

首先，从根节点8开始，在产生至少一个子节点61和计算相关联的成本 62的步骤期间产生两个子节点80和81。对应的路径和量度分别为： 

对于子节点80为0和C1；以及 

对于子节点81为1和C2。 

第一堆栈于是含有与节点80和81相关联的数据。 

接着，假定量度C2小于量度C1(C2＜C1)，在步骤64期间选择的新的当前节点为节点81。 

从新的当前节点81开始，在产生至少一个子节点61和计算相关联的成本62的步骤期间产生两个子节点810和811。对应的路径和量度分别为： 

对于节点810为10和C21；以及 

对于节点811为11和C22。 

假定量度C21小于量度C22，在步骤64期间选择的新的当前节点为节点810。另外，如果通过将具有最低成本的节点定位在堆栈的顶部而对第一堆栈进行排序，且假定量度C22小于量度C1(C21＜C22＜C1)，则第一堆栈含有节点810(堆栈的顶部)，接着为节点811和最终节点80(堆栈的基底)。此时第一堆栈的内容在图8A中展示。 

从新的当前节点810开始，产生两个子节点8100和8101。对应的路径和量度分别为： 

对于节点8100为100和C211；以及 

对于节点8101为101和C212。 

假定量度C211小于量度C212，在步骤64期间选择的新的当前节点为节点8100。如果量度C212小于量度C22(C211＜C212＜C22＜C1)，则第一堆栈含有节点8100(堆栈的顶部)，接着为节点8101，接着为节点811和最终节点80(堆栈的基底)。此时第一堆栈的内容在图8B中展示。 

从新的当前节点8100开始，产生两个子节点81000和81001。对应的路径和量度分别为： 

对于节点81000为1000和C2111；以及 

对于节点81001为1001和C2112。 

假定量度C212小于量度C2111和C2112，在步骤64期间选择的新的当前节点为节点8101。 

如果量度C22小于量度C2112，量度C2112小于量度C2111，量度C2111本身小于C1(C212＜C22＜C2112＜C2111＜C1)，则第一堆栈含有节点8101(堆栈的顶部)，接着为节点811，接着为节点81001，接着为节点81000和最终节点80(堆栈的基底)。在图8C中展示此时第一堆栈的内容。 

从此新的当前节点8101开始，产生两个子节点81010和81011。对应的路径和量度分别为： 

对于节点81001为1010和C2121；以及 

对于节点81011为1011和C2122。 

假定C2121＜C22＜C2122＜C2112＜C2111＜C1，在步骤64期间选择的新的当前节点为节点81010。 

第一堆栈于是含有节点81010(堆栈的顶部)，接着为节点811，接着为节点81011，接着为节点81001，接着为节点81000和最终节点80(堆栈的基底)。在图8D中展示此时第一堆栈的内容。 

如果在测试步骤65期间将所选择的新节点81010识别为叶节点，那么树的根与节点81010之间的路径存储在第二堆栈中。其为第一候选信号，表示为a1。因此，第二堆栈含有对应于位[1010]的路径C2121。 

第一堆栈式解码迭代52终止。 

如果最大迭代数目M等于1，那么执行单一迭代，且计算所发射序列的二进制估计。 

如果最大迭代数目M大于1，那么执行第二迭代。 

实施第二堆栈式解码迭代53。此第二迭代应用于树，同时排除第一候选解a1，即通过删除叶节点81010以便确定树的根与叶之间的新的路径。 

为此，在从第一堆栈删除当前节点81010之后，选择具有较低相关联的成本的新的当前节点。此为节点811。 

从新的当前节点811开始，产生两个子节点8110和8111。对应的路径和 量度分别为： 

对于节点8110为110和C221；以及 

对于节点8111为111和C222。 

假定量度C222小于量度C221(C222＜C2122＜C2112＜C2111＜C221＜C1)，在步骤64中选择的新的当前节点为节点8111。第一堆栈于是含有节点8111(堆栈的顶部)，接着为节点81011，接着为节点81001，接着为节点81000，接着为节点8110和最终节点80(堆栈的基底)。在图8E中展示此时第一堆栈的内容。 

从新的当前节点8111开始，产生两个子节点81110和81111。对应的路径和量度分别为： 

对于节点81110为1110和C2221；以及 

对于节点81111为1111和C2222。 

假定量度C2221小于量度C2222(C2221＜C2222＜C2122＜C2112＜C2111＜C221＜C1)，在步骤64中选择的新的当前节点为节点81110。 

第一堆栈于是含有节点81110(堆栈的顶部)，接着为节点81111，接着为节点81011，接着为节点81001，接着为节点81000，接着为节点8110和最终节点80(堆栈的基底)。在图8F中展示此时第一堆栈的内容。 

如果在测试步骤65期间将所选择的新节点81110识别为叶节点，那么树的根与节点81110之间的路径存储在第二堆栈中。其为第二候选信号，表示为a2。因此，第二堆栈除了对应于位[1010]的路径C2121外还含有对应于位[1110]的在第一迭代期间确定的路径C2221。 

第二堆栈式解码迭代53终止。 

有可能通过删除第一堆栈的当前节点81110而执行新的迭代。 

如已论述，图8A到8F展示在解码步骤的不同阶段处的第一堆栈的内容。有利的是，在存储步骤期间，节点数据根据与节点相关联的量度的递减次序而存储在第一堆栈中。因此，对应于最低成本的节点的数据在堆栈的顶部处，且对应于最高成本的节点的数目在堆栈的基底处。可通过将新存储的节点的数据 与已存储的节点的成本进行比较来实施存储步骤期间对数据的分类。不必比较已存储在第一堆栈中的节点的成本。此方法对应于依据插入来分类。以此方式，在选择新的当前节点的步骤期间，选择位于堆栈的顶部的节点就已足够。 

包含候选路径的列表的第二堆栈依据构造而排序。在确定数据信号的概率性估计的步骤期间，有可能选择将较高置信度指派到位于第二堆栈的顶部的路径。因此，有可能仅使用第二堆栈的最可靠路径以便计算似然概率。 

3、应用于多用户系统

下文将在多用户检测的情境中描述本发明的实例实施例。 

在此情境中，考虑包含一接收器和多个发射器的发射系统，接收器和发射器各自包含单一天线，且每一发射器能够通过(例如，CDMA类型(码分多址)或快闪OFDM类型等)多址方案而识别。多个用户因此共享相同的发射资源以便将数据发射到接收器。 

在应用于检测多个用户时，如在上文描述的多个天线应用中一样，解码的问题包含基于所接收信号的观察估计离散的所发射输入向量，其对应于被信道干扰的所发射向量。 

对于根据此应用实例的多用户检测，输入向量由Q个用户在给定时间和/或频率区(取决于多址方案)中发射的符号集合的实和虚分量组成。举例来说，在CDMA类型多址的情境中，所述区对应于扩展序列的持续时间。在此情况下，值Q对应于所使用的发射器数目，其方式与在上文论述的应用于多天线系统中的实例中Q指示每空间-时间码字的符号数目相同。 

信号的观察包括与每一发射器所发射的信号相关联的响应的集合。所发射信号的线性失真可由包括Q个发射器与接收器之间的等效信道矩阵的集合的矩阵表示(考虑到多址方案)。举例来说，在CDMA中，此线性失真对应于不同信道矩阵与扩展码子集的相关矩阵之间的组合。加性噪声是接收器处的热加性高斯白噪声且其振幅遵循χ²定律。 

图9展示根据本发明的特定实施例的多用户检测。在接收器中实施此检测，所述接收器使用例如码分多址(CDMA)从Q个发射器接收数据。 

解码开始于初始化步骤90，在所述步骤期间将方法的不同参数设定为其初始值。 

接着，在步骤91期间，接收器等待从与所使用的CDMA序列匹配的滤波器接收信号。 

接着在步骤92期间实施对Q个发射器与接收器之间的不同发射信道的估计。举例来说，此估计基于每一发射器特定使用的导频序列。 

接收器可因此通过使用例如导频序列而从其推算出σ的值。此步骤可在每一信道估计之后或每当接收到对应于单一所发射块的信号时执行。 

接着，接收器执行预处理步骤93，在其期间包括Q个发射器与接收器之间的等效信道矩阵的集合的矩阵(考虑到多址方案)被等效信道矩阵G′代替。 

最后，在步骤94期间接收器执行堆栈式解码，其实施至少一个堆栈式解码迭代。 

举例来说，接收器实施上文参看图5描述的步骤52到56，以便获得概率性估计，其中图5的候选信号被Q个发射器发射的信号的集合代替。 

接着，重复步骤91。 

可注意到，根据此针对多用户检测的应用，某些发射器和/或接收器可使用多个天线。不同发射器与接收器之间发射的信号也可为单载波或多载波。 

4、替代实施例

当然，本发明不限于上文描述的实例实施例。 

明确地说，可使用本发明，而不管发射的类型如何(点对点、多点对一点、无线局域网、移动网络、数字广播、卫星通信等)。图3中所示的接收器于是包含适于此应用的元件(例如MAC层接口、解调器，或任何其它在数字通信中使用的传统元件)。 

本发明还非常适于接收例如根据DVB(数字视频广播)、DVB-T(陆地)、DVB-S(卫星)或DVB-H(移动)标准等发射的电视信号。 

另外，本发明可用于解码在高频谱效率无线连接(例如MIMO系统和/或nQAM调制)上和具体来说高速发射中发射的信号。 

最后，本发明不限于多天线或多用户应用，且可例如用于将MIMO解码与多用户检测技术组合的应用中。 

更一般来说，本发明可应用于其中需要信号的概率性估计的任何发射系统中。 

Claims (11)

1.一种用于解码所接收信号的方法，所述所接收信号对应于通过发射信道输送的所发射数据信号，

其中所述方法实施解码树的渐进构造，其中节点对应于所述数据信号的符号的分量，且与成本相关联，

且其中所述构造针对存储在第一堆栈中的所述树的当前节点实施以下步骤的至少两个迭代(52、53)，其中每一迭代使得有可能将所述树的根节点与叶节点之间的路径存储在第二堆栈中：

选择(61)属于预定选择区间的所述当前节点的至少一个子节点，如果至少一个此节点存在的话；

将所述选定的子节点和相关联的成本存储在所述第一堆栈中；

从所述第一堆栈删除(63)所述当前节点；

考虑到所述相关联的成本而从所述第一堆栈选择(64)新的当前节点；以及

如果所述新的当前节点是不具有任何子节点的叶节点，那么将所述树的第一节点，称为所述根节点，与所述叶节点之间的所述路径存储(66)在所述第二堆栈中，并从所述第一堆栈删除所述叶节点；

否则，返回到所述针对所述新的当前节点选择至少一个子节点的步骤(61)；

其中所述方法考虑到存储在所述第二堆栈中的路径而将似然概率指派到所述数据信号的至少一个符号的位，

且其中所述方法包含考虑到存储在所述第二堆栈中的所述路径和似然概率而确定所述数据信号的概率性估计的步骤。

2.根据权利要求1所述的解码方法，其中针对来自依据以所述所接收信号为中心的半径C的球而确定的第一区间以及依据所述数据信号的符号的星座图而确定的第二区间的所述数据信号的所述符号的每一分量来确定所述选择区间。

3.根据权利要求2所述的解码方法，其中根据所述发射信道的至少一个特性选择所述球的所述半径。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中所述迭代包含在所述选择新的当前节点的步骤之前对所述第一堆栈排序的步骤，从而根据所述相关联的成本对所述节点排序，具有最低成本的节点首先位于所述第一堆栈中，

其中由所述所接收信号与所述根节点和节点之间的路径之间的欧几里得距离界定与所述节点相关联的所述成本，

且其中，在所述选择新的当前节点的步骤期间，选择所述第一堆栈中的所述第一节点。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中只要所述第二堆栈未填满便实施所述迭代。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中只要与所述当前节点相关联的所述成本小于或等于预定阈值便实施所述迭代。

7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中所述所接收信号为多载波信号。

8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中在至少一个发射天线上发射且在至少一个接收天线上接收所述数据信号。

9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的解码方法，其中所述迭代包含确定属于所述选择区间的所述子节点的所述成本以及在所述存储步骤之前从与所述子节点相关联的所述成本减去偏差的步骤。

10.一种用于解码所接收信号的装置，所述所接收信号对应于通过发射信道输送的所发射数据信号，

其包含用于解码树的渐进构造的构件，其中节点对应于所述数据信号的符号的分量，且与成本相关联，

以及第一堆栈，在所述第一堆栈中存储所述树的当前节点，

其中所述构造构件包含以下构件，其在至少两个迭代下激活，从而使每一迭代能够将所述树的根节点与叶节点之间的路径存储在第二堆栈中：

用于选择(61)属于预定选择区间的所述当前节点的至少一个子节点，如果至少一个此节点存在的话，的构件；

用于将所述选定的子节点和相关联的成本存储在所述第一堆栈中的构件；

用于从所述第一堆栈删除(63)所述当前节点的构件；

用于考虑到所述相关联的成本而从所述第一堆栈选择(64)新的当前节点的构件；以及，

用于将所述树的第一节点，称为所述根节点，与所述叶节点之间的所述路径存储(66)在所述第二堆栈中的构件；

用于从所述第一堆栈删除所述叶节点的构件；

其中所述装置还包含：

用于考虑到存储在所述第二堆栈中的所述路径而将似然概率指派到所述数据信号的至少一个符号的位的构件，以及

用于依据存储在所述第二堆栈中的所述路径和似然概率而确定所述数据信号的概率性估计的构件。

11.根据权利要求10所述的解码装置，其中所述解码装置由属于包含以下各项的群组的至少一个电路组成：

FPGA(现场可编程门阵列)；

ASIC(专用集成电路)；

VLSI(超大规模集成)。

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