CN103237002B - 终端和信号检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种终端和一种信号检测方法，其中终端包括：接收单元，用于接收调制信号；星座图分解单元，用于对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；第一检测单元，用于采用第一信号检测方法对接收到的调制信号进行检测，输出第一检测信号；区域确定单元，用于确定所述第一检测信号的所属分解区域；第二检测单元，基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。通过本发明的技术方案在保证信号检测精确度的前提下，能够降低信号检测的复杂度，提高信号检测效率。

Description

终端和信号检测方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体而言，涉及一种终端和一种信号检测方法。

背景技术

在3GPP（the3^rd generation partnership project）Rel-12中，确定在small cell（低功率的无线接入点）中使用高阶调制方式，例如256QAM，能大大提高系统容量，并且可以在原有三种调制方式（QAM（QuadratureAmplitude Modulation）、16QAM、64QAM）基础上，增加链路自适应的自由度，并可以在MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put）技术中灵活的运用rank自适应技术。

目前，接收端的检测技术最常用的有MMSE（Minimum Mean SquareError，最小均方误差）、ML（Maximum Likelihood最大似然检测）检测。MMSE检测运算复杂度低，但是精确度低，特别是对于高阶调制信号，在星座映射信号比较密集的情况下，精确度下降；ML比特级检测，精确度高，但是对于高阶调制来说，运算复杂度极高，遍历比特信号的时间过长。目前的简化ML检测方法中，有基于分级进行ML检测的，即对高阶调制进行分解为多个低阶调制，但是这种方法对于星座图的坐标轴附近的信号检测准确度很低。

因此，需要一种新的信号检测技术，可在保证检测准确度的情况下，降低检测运算复杂度。

发明内容

本发明正是基于上述背景技术，提出了一种新的信号检测技术，可在保证检测准确度的情况下，降低检测运算复杂度。

根据本发明的一个方面，提供了一种终端，包括：接收单元，用于接收调制信号；星座图分解单元，用于对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；第一检测单元，用于采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；区域确定单元，用于确定所述第一检测信号的所属分解区域；第二检测单元，基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

在该技术方案中，联合两种检测方法进行信号的检测，并且对调制信号的星座图进行分区，在采用第一种信号检测方法对调制信号进行检测后，根据输出的检测信号确定采用第二信号检测方法进行检测的检测区域，该检测区域是星座图的某个区域，这样，由于遍历的比特信号减少了，因此降低了运算复杂度，并且由于结合了两种检测方法，综合两种信号检测方法的优点，因此保证了检测精确度。

在上述技术方案中，优选的，所述分解区域包括象限区和边缘区；所述区域确定单元用于在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，以及在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

在该技术方案中，对调制信号的星座图进行区域分解，分解方法是利用二维坐标轴将星座图分为四个象限区，并且将靠近坐标轴的区域作为边缘区。如果第一检测信号的坐标靠近坐标轴，那么可确定该第一检测信号映射于边缘区，如果第一检测信号的坐标离坐标轴有一定距离，那么可确定该第一检测信号映射于象限区，并且根据第一检测信号的实部和虚部确定属于哪个象限区。

在上述技术方案中，优选的，所述星座图分解单元还用于在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域；所述第二检测单元还用于基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

在确定第一检测信号属于象限区时，还可按照上述分解方法继续对该象限区进行二次区域分解，并且根据第一检测信号的位置，采用同样的检测方法对调制信号进行检测，这样可进一步降低检测的复杂度。

在上述技术方案中，优选的，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

在上述任一技术方案中，优选的，所述终端的解调单元还用于对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；所述第二检测单元还用于基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。使用解调输出的比特级软信息，可提高检测性能，进一步提高检测精确度。

根据本发明的另一方面，还提供了一种信号检测方法，包括：接收调制信号；对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；确定所述第一检测信号的所属分解区域；基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

在该技术方案中，联合两种检测方法进行信号的检测，并且对调制信号的星座图进行分区，在采用第一种信号检测方法对调制信号进行检测后，根据输出的检测信号确定采用第二信号检测方法进行检测的检测区域，该检测区域是星座图的某个区域，这样，由于遍历的比特信号减少了，因此降低了运算复杂度，并且由于结合了两种检测方法，综合两种信号检测方法的优点，因此保证了检测精确度。

在上述技术方案中，优选的，所述分解区域包括象限区和边缘区；在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

在该技术方案中，对调制信号的星座图进行区域分解，分解方法是利用二维坐标轴将星座图分为四个象限区，并且将靠近坐标轴的区域作为边缘区。如果第一检测信号的坐标靠近坐标轴，那么可确定该第一检测信号映射于边缘区，如果第一检测信号的坐标离坐标轴有一定距离，那么可确定该第一检测信号映射于象限区，并且根据第一检测信号的实部和虚部确定属于哪个象限区。

在上述技术方案中，优选的，在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，信号检测方法还可以包括：对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域，基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

在确定第一检测信号属于象限区时，还可按照上述分解方法继续对该象限区进行二次区域分解，并且根据第一检测信号的位置，采用同样的检测方法对调制信号进行检测，这样可进一步降低检测的复杂度。

在上述技术方案中，优选的，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

在上述技术方案中，优选的，信号检测方法还可以包括：对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。使用解调输出的比特级软信息，可提高检测性能，进一步提高检测精确度。

本发明联合两种检测方法，对256QAM星座映射区域进行分解，将256QAM星座区域根据象限分解为四个象限区，并根据门限值设定一个边缘区，根据最初的MMSE检测信号确定其所属区域，然后在该确定的所属区域内进行ML检测，不但大大降低了检测的复杂度，而且通过增加边缘区，解决了在映射区域分解的过程中，带来的边缘区性能下降问题，保证了检测的准确度。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的终端的框图；

图2示出了根据本发明的实施例的信号检测装置的示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的确定ML检测区的流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的256QAM星座图的ML检测区分解示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的信号检测方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的第二方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的终端的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的终端100，包括：接收单元102，用于接收调制信号；星座图分解单元104，用于对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；第一检测单元106，用于采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；区域确定单元108，用于确定所述第一检测信号的所属分解区域；第二检测单元110，基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

在该技术方案中，联合两种检测方法进行信号的检测，并且对调制信号的星座图进行分区，在采用第一种信号检测方法对调制信号进行检测后，根据输出的检测信号确定采用第二信号检测方法进行检测的检测区域，该检测区域是星座图的某个区域，这样，由于遍历的比特信号减少了，因此降低了运算复杂度，并且由于结合了两种检测方法，综合两种信号检测方法的优点，因此保证了检测精确度。

在上述技术方案中，优选的，所述分解区域包括象限区和边缘区；所述区域确定单元108用于在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，以及在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

在该技术方案中，对调制信号的星座图进行区域分解，分解方法是利用二维坐标轴将星座图分为四个象限区，并且将靠近坐标轴的区域作为边缘区。如果第一检测信号的坐标靠近坐标轴，那么可确定该第一检测信号映射于边缘区，如果第一检测信号的坐标离坐标轴有一定距离，那么可确定该第一检测信号映射于象限区，并且根据第一检测信号的实部和虚部确定属于哪个象限区。

在上述技术方案中，优选的，所述星座图分解单元104还用于在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域；所述第二检测单元110还用于基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

在确定第一检测信号属于象限区时，还可按照上述分解方法继续对该象限区进行二次区域分解，并且根据第一检测信号的位置，采用同样的检测方法对调制信号进行检测，这样可进一步降低检测的复杂度。

在上述技术方案中，优选的，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

在上述任一技术方案中，优选的，所述终端的解调单元还用于对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；所述第二检测单元110还用于基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。使用解调输出的比特级软信息，可提高检测性能，进一步提高检测精确度。

下面结合图2至图4进一步说明根据本发明的信号检测方案。

如图2所示，首先对接收信号Y进行MMSE检测，并对接收信号Y的星座图进行区域分解，进行区域分解后的星座图可参见图4。接着根据MMSE检测信号S来确定ML的检测区域（属于星座图中的哪个分解区域），具体确定方法参见图3，然后再在该确定的区域（检测区域F）内，进行低阶ML检测，例如64QAM的ML检测。

为了充分利用MMSE检测的作用，使用解调输出的比特级软信息（bit-wise soft-information），联合ML检测，以提高检测性能。

如图3所示，示出了确定ML检测区域的流程图。在步骤302，根据MMSE检测信号S映射于调制信号星座图中的坐标距离坐标轴的最短距离，确定该MMSE检测信号S属于星座图中的哪个区域。

在步骤304，若该最短距离小于等于门限值，则确定ML检测区为边缘区。在步骤306，若该最短距离大于门限值，则确定ML检测区为象限区。在步骤308，根据MMSE检测信号S的实部和虚部确定属于哪个象限区（象限区包括第一象限区、第二象限区、第三象限区和第四象限区）。

在步骤310，基于确定的ML检测区进行低阶ML检测。

如图4所示，星座图中的灰色部分为边缘区，该边缘区的大小可以包括一行或者多行映射点，一般包含靠近坐标轴的那一行映射点就可以了。无底色部分的象限区，可以分为象限区1、象限区2、象限区3、象限区4。

在各个象限区内进行ML检测时，对于256QAM来说，只需要将ML检测的候选星座点设为64即可，即采用6个比特的比特级ML检测；同时，也可以在象限区的64QAM的ML检测进行二次区域分解，并设定一个边缘区，即进行16QAM的ML检测；也可以在象限区进行64QAM的球形译码检测、QR分解ML检测，以更好地降低检测复杂度。

对于边缘区的ML检测，可以分两种，一种是对边缘区的候选星座点集合进行统计，即对256QAM来说，可以进行该区域内的60个统计点的ML检测；另一种是基于256QAM的ML检测。

本领域内技术人员应理解，本发明适用于任何高阶调制，例如64QAM，1024QAM等，都可以基于本发明思想，进行星座区域分解，进行低阶ML检测。

图5示出了根据本发明的实施例的信号检测方法的流程图。

如图5所示，根据本发明的实施例的信号检测方法，可以包括以下步骤：步骤502，接收调制信号；步骤504，对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；步骤506，采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；步骤508，确定所述第一检测信号的所属分解区域；步骤510，基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

在该技术方案中，联合两种检测方法进行信号的检测，并且对调制信号的星座图进行分区，在采用第一种信号检测方法对调制信号进行检测后，根据输出的检测信号确定采用第二信号检测方法进行检测的检测区域，该检测区域是星座图的某个区域，这样，由于遍历的比特信号减少了，因此降低了运算复杂度，并且由于结合了两种检测方法，综合两种信号检测方法的优点，因此保证了检测精确度。

在上述技术方案中，优选的，所述分解区域包括象限区和边缘区；在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

在该技术方案中，对调制信号的星座图进行区域分解，分解方法是利用二维坐标轴将星座图分为四个象限区，并且将靠近坐标轴的区域作为边缘区。如果第一检测信号的坐标靠近坐标轴，那么可确定该第一检测信号映射于边缘区，如果第一检测信号的坐标离坐标轴有一定距离，那么可确定该第一检测信号映射于象限区，并且根据第一检测信号的实部和虚部确定属于哪个象限区。

在上述技术方案中，优选的，在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，信号检测方法还可以包括：对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域，基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

在确定第一检测信号属于象限区时，还可按照上述分解方法继续对该象限区进行二次区域分解，并且根据第一检测信号的位置，采用同样的检测方法对调制信号进行检测，这样可进一步降低检测的复杂度。

在上述技术方案中，优选的，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

在上述技术方案中，优选的，信号检测方法还可以包括：对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。使用解调输出的比特级软信息，可提高检测性能，进一步提高检测精确度。

本发明联合两种检测方法，对256QAM星座映射区域进行分解，将256QAM星座区域根据象限分解为四个象限区，并根据门限值设定一个边缘区，根据最初的MMSE检测信号确定其所属区域，然后在该确定的所属区域内进行ML检测，不但大大降低了检测的复杂度，而且通过增加边缘区，解决了在映射区域分解的过程中，带来的边缘区性能下降问题，保证了检测的准确度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种终端，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收调制信号；

星座图分解单元，用于对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；

第一检测单元，用于采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；

区域确定单元，用于确定所述第一检测信号的所属分解区域；

第二检测单元，基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述分解区域包括象限区和边缘区；

所述区域确定单元用于在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，以及在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

3.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述星座图分解单元还用于在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域；

所述第二检测单元还用于基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

4.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的终端，其特征在于，所述终端的解调单元还用于对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；

所述第二检测单元还用于基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

6.一种信号检测方法，其特征在于，包括：

接收调制信号；

对所述调制信号的星座图进行区域分解，得到多个分解区域；

采用第一信号检测方法对接收到的所述调制信号进行检测，输出第一检测信号；

确定所述第一检测信号的所属分解区域；

基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用第二信号检测方法对所述调制信号进行检测，输出第二检测信号。

7.根据权利要求6所述的信号检测方法，其特征在于，所述分解区域包括象限区和边缘区；

在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述星座图的坐标轴的最短距离小于等于预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述边缘区，在所述第一检测信号映射于所述星座图的坐标距离所述坐标轴的最短距离大于所述预设值时，确定所述第一检测信号映射于所述象限区。

8.根据权利要求7所述的信号检测方法，其特征在于，在确定所述第一检测信号映射于所述象限区时，还包括：

对所述象限区进行二次区域分解，得到二次分解区域，基于所述第一检测信号所属的二次分解区域的候选星座点集合，采用所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。

9.根据权利要求7所述的信号检测方法，其特征在于，所述第一信号检测方法为最小均误差检测法，在所述第一检测信号映射于所述象限区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法、球形译码检测法和/或基于QR分解的最大似然检测法，在所述第一检测信号映射于所述边缘区时，所述第二信号检测方法为最大似然检测法。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的信号检测方法，其特征在于，还包括：

对所述第一检测信号进行解调，输出比特级软信息；

基于所述所属分解区域的候选星座点集合，采用所述比特级软信息和所述第二信号检测方法对所述调制信号进行检测。