具体实施方式
本发明实施例提供了一种信号检测方法及装置,在对通过N层空间复用传输系统接收的的信号进行检测的过程中,对N-1层至1层进行检测时,首先确定该层信道空间接收的符号去除最近一次确定的信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,进而确定与这些判决符号最相近的待选符号,再确定根据这些待选符号确定的信号向量中,哪些与当前信道空间接收到的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近,即可确定出该层的保留信号向量,因此,仅需要对根据判决符号确定的待选符号进行筛选,不需要对该层的所有可能符号进行筛选,降低了信号检测的复杂度。
如图2所示,本发明实施例提供了一种信号检测方法,包括:
S101、接收端根据通过N层空间复用传输系统接收的信号序列以及通过信道矩阵QR分解得到的酉矩阵,确定等效接收向量;
S102、接收端在第N层信道空间对应的符号中,根据通过信道矩阵QR分解得到的上三角等效信道增益矩阵,确定与等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号,并将确定的每个符号作为一个信号向量;
S103、对第N-1层信道空间至第1层信道空间中的每一层信道空间,接收端对最近一次确定的每个信号向量,根据上三角等效信道增益矩阵确定等效接收向量中对应该层的元素去除该信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其最相近的待选符号,并根据所有待选符号、确定待选符号的信号向量及上三角等效信道增益矩阵,确定出与由等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量;
S104、根据在第1层信道空间确定的信号向量,确定信号检测结果。
通过对第N-1层信道空间至第1层信道空间中的每一层信道空间,接收端对最近一次确定的每个信号向量,确定该层信道空间接收的符号去除该信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,并根据与判决符号相近的待选符号确定当前层的信号向量,降低了信号检测的复杂度。
在接收端接收到信号序列后,需要对该信号序列进行处理,以实现本发明实施例中的分层检测,因此,在S101中,首先需要对信道矩阵进行QR分解,分解成酉矩阵及上三角等效信道增益矩阵其中N为信道空间的层数,并将接收到的信号序列左乘酉矩阵的转置矩阵,以实现对接收信号序列的分层,得到等效接收向量y=[y1,…yN]T。
在进行分层检测时,较佳的,为了便于实施,可以设定每一层信道空间确定的信号向量个数相同,当然,本领域技术人员也可以根据实际情况采用其他可行方式设定每一层信道空间确定的信号向量个数,本发明实施例中,以每层信道空间确定的信号向量个数相同为例进行说明。
较佳的,可以通过两个信号之间的欧氏距离平方来确定两个信号之间的相近程度,两个信号之间的欧氏距离平方越小,两个信号之间的相近程度越大,因此,S102中与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号,可以为:
与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号欧氏距离平方最小的设定个数的符号;
S103中对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其最相近的待选符号,可以为:
对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其欧氏距离平方最小的待选符号;
S103中信号向量确定出与由等效接收向量的第N层至当前层的符号组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量,可以为:
从由待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量中,确定设定个数的信号向量,该设定个数的信号向量通过第N层至当前层的信道空间传输后得到的信号向量与所述等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量的累积欧氏距离平方最小,所述累积欧氏距离平方具体为两个信号向量的每一个对应符号之间的欧氏距离平方的和。
由于第N层信道空间传输的信号不会受其他信道空间传输的信号的干扰,因此信道矩阵经过QR分解后得到的上三角等效信道增益矩阵的第N行第N列的元素不为零,第N行其他元素均为零,而第N-1层至第1层信道空间传输的信号都会受其他信号传输的信号的干扰,上三角等效信道增益矩阵中对应第N-1层至第1层信道空间的每一行中不为零的元素个数均大于1,因此,本发明实施例中对第N层信道空间的符号进行检测的方法与对其他信道空间的符号检测的方法不同,并且需要从第N层信道空间开始检测。
较佳的,在对第N层进行检测时,确定符号与信号向量等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号欧氏距离平方为d1,q=|yN-rN,Nxq|2,其中yN为等效接收向量中第N行元素,rN,N为上三角等效信道增益矩阵中第N行第N列的元素,xq为该符号,具体的,如图3所示,S102中接收端在第N层信道空间对应的符号中,根据通过信道矩阵分解得到的上三角等效信道增益矩阵,确定信号向量等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号具体包括:
S1021、接收端对该层信道空间对应的符号中的每个符号,确定该符号与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号的欧氏距离平方d1,q=|yN-rN,Nxq|2;
S1022、确定欧氏距离平方d1,q最小的设定个数的符号。
通过公式d1,q=|yN-rN,Nxq|2来计算符号与等效接收向量对应该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号之间的欧氏距离平方,进而选择d1,q最小的设定个数的符号,可以简单直观的确定出第N层要保留的符号。当然,本领域技术人员可以采用其他可行方式进行与该层信道空间接收的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号的确定,此处不再一一叙述。
在对其他层进行检测时,本发明实施例中通过跟据接收端接收到的信号以及等效信道增益确定接收端接收到的信号在发送前对应的信号,并从发送端可能发送的信号中确定与其较接近的信号,从而降低检测的复杂度,由于信道空间传输的信号会对其上层信道空间传输的信号产生干扰,因此每一层接收端接收到的信号与发送端发送的信号的关系为
其中i为该层信道空间的编号,m∈{1,…,M},M为最近一次确定的信号向量的个数,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,X
j,m为第m个信道序列中的第j行的符号,y
i为信号向量等效接收向量中第i行的元素。
因此,对每一层信道空间进行检测时,可以通过根据等效接收向量中对应该层的元素及最近一次确定的信号向量对该层信号的传输产生的干扰,及当前层的等效信道增益来确定判决符号,具体的,确定判决符号为
确定判决符号后,对每个判决符号确定设定个数的待选符号,由于待选符号与判决符号的欧氏距离平方小,相近程度高,与发送端发送的信号的相近程度也高,因此可以根据待选符号与最近一次确定的信号向量来确定当前层的信号向量,减小信号检测的复杂度。
本发明实施例提供一种确定待选符号的方法,具体包括:
对每个判决符号,确定该判决符号在星座图上所属的区域,并根据区域与该层信道空间对应的符号的映射关系,确定该区域对应的符号为待选符号,所述区域与该层信道空间对应的符号的映射关系具体为,确定该层信道空间对应的符号的星座点,及为每组两两之间平面距离最近的设定个数的星座点确定该组星座点的对应区域后,确定的每组星座点对应的符号与该组星座点的对应区域间的映射关系,所述对应区域中的任一星座点与该组星座点的平面距离的和小于与其它组星座点的平面距离的和。
具体的,对于长期演进(Long Term Evolution,LTE)采用4层空间复用传输的模式下,以16QAM调制方式下的检测为例,如图4所示,为每组两两之间平面距离最近的4个的星座点确定该组星座点的对应区域,确定的每组星座点对应的符号与该组星座点的对应区域间的映射关系如表1所示。表1中存储的是图4中星座点的编号。
区域 |
候选列表 |
1 |
13,14,15,16 |
2 |
9,11,13,15 |
3 |
9,10,11,12 |
4 |
5,6,13,14 |
5 |
1,5,9,13 |
6 |
1,2,9,10 |
7 |
5,6,7,8 |
8 |
1,3,5,7 |
9 |
1,2,3,4 |
表116QAM下的区域查找表
当进行待选符号确定时,若判决符号位于区域1,则待选符号为13、14、15、16,若判决符号位于区域3,则待选符号为9、10、11、12。
通过在星座图上划分区域的方法可以简单直观的确定判决符号的待选符号,降低信号检测的复杂度。
确定出待选符号后,就可以根据待选符号及确定该待选符号的信号向量以及上三角等效信道增益矩阵确定本层信道空间要保留的信号向量。本发明实施例中首先确定每个待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量的欧氏距离平方增量,再将该欧氏距离平方增量与确定该待选符号的信号向量的累积欧氏距离平方相加,得到待选信号向量的累积欧氏距离平方,由于累积欧氏距离平方越小,待选信号向量与等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量接近程度越高,可以确定设定个数的累积欧氏距离平方最小的待选信号向量为要保留的信号向量。实际应用中,如图5所示,S103中根据所有待选符号、确定待选符号的信号向量及上三角等效信道增益矩阵,确定出与由等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量,包括:
S501、对每个待选符号,确定该待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量;
S502、确定信号向量待选信号向量经过第N层信道空间至当前信道空间传输后的信号向量中对应当前层的符号;
S503、确定待选信号向量的欧氏距离平方增量
其中
为第i层信道空间中根据第m个判决符号确定的第a个待选符号,第i层信道空间为当前信道空间,m∈{1,…,M},M为前一层信道空间确定的信号向量的个数,a∈{1,…,A},A为当前层信道空间设定的根据每个判决符号确定的待选符号的个数,X
j,m为确定该待选符号的信号向量,y
i为等效接收向量中第i行的元素,r
i,j为等效信道矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素;
S504、对每个待选符号,确定累积欧氏距离平方BM((m-1)×A+a)=bm(m)+di,(m-1)×a+a,其中,bm(m)为在第i+1层信道空间确定的第m个信号向量的累积欧氏距离平方,BM((m-1)×A+a)为在第i层信道空间的第(m-1)×A+a个待选信道向量的累积欧氏距离平方;
S505、从所述待选信号向量中,确定设定个数的累积欧氏距离平方最小的信号向量。
较佳的,在未编码系统中,接收端将第一层信道空间确定的设定个数的信号向量转化为比特输出即为检测结果。然而在编码的系统中,步骤S104可以通过软比特值计算来实现,当然,本领域的技术人员可以采用其他可行方式,设定检测结果,此处不再一一叙述。
较佳的,本发明实施例提供的信号检测方法可以通过树形搜索的形式实现,此时,对第N层进行检测时确定的欧氏距离平方即为树形搜索中的分支度量值,对第N-1至第一层进行检测时确定的累积欧氏距离平方即为累积分支度量值,欧氏距离平方增量即为累积分支度量值增量,具体的,如图6所示,本发明实施例提供一种具体的信号检测的方法,包括:
S601、通过对信道矩阵进行QR分解,确定信道矩阵的酉矩阵及上三角等效信道增益矩阵
其中N为信道空间的层数;
S602、通过将接收信号向量左乘酉矩阵的转置矩阵,确定等效接收向量y=y=[y1,…yN]T,设定输出矩阵Xleft,输出矩阵为N*M矩阵,在初始设定时为空矩阵,设定bm为1*M的向量;。
S603、对于第N层符号进行搜索,接收端确定发送端能够在第N层发送的符号的符号集合,对集合中的每个符号,确定该符号的分支度量值d1,q=|yN-rN,Nxq|2,其中yN为等效接收向量中第N行元素,rN,N为上三角等效信道增益矩阵中第N行第N列的元素,xq为该符号,将该分支度量值作为累积分支度量值保存在bm中;
S604、确定分支度量值最小的M个符号作为发送端在第N层发送的符号的M个保留符号,将保留符号保存在输出矩阵中,将保留符号对应的分支度量值保留在bm中。
S605、对于第N-1层至第1层符号进行搜索,对输出矩阵中的M个保留分支,确定M个判决符号
其中i为该层信道空间的层数,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,
为输出矩阵中第i行第m列的元素,m∈{1,…,M},y
i为等效接收向量中第i行的元素。
S606、确定发送端能够在该层发送的所有符号的集合;
S607、对每个判决符号,根据区域与符号的映射关系确定集合中与判决量欧氏距离平方最小的A个符号,作为发送端在该层发送的符号的A个待选符号。
S608、根据M*A个待选符号及每个待选符号对应的保留分支确定M*A个分支度量值增量
其中i为该层信道空间的层数,y
i为等效接收向量中第i行的元素,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,
为输出矩阵中第i行第m列的元素,m∈{1,…,M},
为第i层信道中根据第m个判决量确定的第a个待选可能值,a∈{1,…,A};
S609、根据M*A个分支度量值增量确定M*A个累积分支度量值BM((m-1)×A+a)=bm(m)+di,(m-1)×A+a,其中,bm(m)为在第i+1层信道确定的第m个分支的累积分支度量值,BM((m-1)×A+a)为在第i层信道空间的第(m-1)×A+a个待选信道向量的累积欧氏距离平方;
S610、确定M个最小的累积分支度量值,并确定其对应的分支,将其对应的分支作为待选保留分支,存入输出矩阵,将保留分支对应的累积分支度量值存入bm;
S611、根据在第1层信道空间确定的M个保留分支,确定信号检测结果。
如图7所示,本发明实施例提供了一种信号检测装置,包括:
第一确定单元701,用于根据通过N层空间复用传输系统接收的信号序列以及通过信道矩阵QR分解得到的酉矩阵,确定等效接收向量;
第二确定单元702,用于在第N层信道空间对应的符号中,根据通过信道矩阵QR分解得到的上三角等效信道增益矩阵,确定与等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号,并将确定的每个符号作为一个信号向量;
第三确定单元703,用于对第N-1层信道空间至第1层信道空间中的每一层信道空间,对最近一次确定的每个信号向量,根据上三角等效信道增益矩阵确定等效接收向量中对应该层的元素去除该信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其最相近的待选符号,并根据所有待选符号、确定待选符号的信号向量及上三角等效信道增益矩阵,确定出与由等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量;
第四确定单元704,用于根据在第1层信道空间确定的信号向量,确定信号检测结果。
通过对第N-1层信道空间至第1层信道空间中的每一层信道空间,接收端对最近一次确定的每个信号向量,确定该层信道空间接收的符号去除该信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,并根据与判决符号相近的待选符号确定当前层的信号向量,降低了信号检测的复杂度。
在接收端接收到信号序列后,需要对该信号序列进行处理,以实现本发明实施例中的分层检测,因此第一确定单元701首先需要对信道矩阵进行QR分解,分解成酉矩阵及上三角等效信道增益矩阵其中N为信道空间的层数,并将接收到的信号序列左乘酉矩阵的转置矩阵,以实现对接收信号序列的分层,得到等效接收向量y=[y1,…yN]T。
在进行分层检测时,较佳的,为了便于实施,可以设定每一层信道空间确定的信号向量个数相同,当然,本领域技术人员也可以根据实际情况采用其他可行方式设定每一层信道空间确定的信号向量个数,本发明实施例中,以每层信道空间确定的信号向量个数相同为例进行说明。
较佳的,可以通过两个信号之间的欧氏距离平方来确定两个信号之间的相近程度,两个信号之间的欧氏距离平方越小,两个信号之间的相近程度越大,因此,与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号,可以为:
与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号欧氏距离平方最小的设定个数的符号;
对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其最相近的待选符号,可以为:
对每个判决符号均在该层信道空间对应的符号中确定设定个数的与其欧氏距离平方最小的待选符号;
确定出与由等效接收向量的第N层至当前层的符号组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量,可以为:
从由待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量中,确定设定个数的信号向量,该设定个数的信号向量通过第N层至当前层的信道空间传输后得到的信号向量与所述等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量的累积欧氏距离平方最小,所述累积欧氏距离平方具体为两个信号向量的每一个对应符号之间的欧氏距离平方的和。
由于第N层信道空间传输的信号不会受其他信道空间传输的信号的干扰,因此信道矩阵经过QR分解后得到的上三角等效信道增益矩阵的第N行第N列的元素不为零,第N行其他元素均为零,而第N-1层至第1层信道空间传输的信号都会受其他信号传输的信号的干扰,上三角等效信道增益矩阵中对应第N-1层至第1层信道空间的每一行中不为零的元素个数均大于1,因此,本发明实施例中对第N层信道空间的符号进行检测的方法与对其他信道空间的符号检测的方法不同,并且需要从第N层信道空间开始检测。
较佳的,在对第N层进行检测时,确定符号与信号向量等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号欧氏距离平方为d1,q=|yN-rN,Nxq|2,其中yN为等效接收向量中第N行元素,rN,N为上三角等效信道增益矩阵中第N行第N列的元素,xq为该符号,具体的,第二确定单元702中在第N层信道空间对应的符号中,根据通过信道矩阵分解得到的上三角等效信道增益矩阵,确定与信号向量等效接收向量中对应该层的元素去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号具体包括:
对该层信道空间对应的符号中的每个符号,确定该符号与等效接收向量在该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号的欧氏距离平方d1,q=|yN-rN,Nxq|2,其中yN为等效接收向量中第N行元素,rN,N为信号向量上三角等效信道增益矩阵中第N行第N列的元素,xq为该符号;
确定欧氏距离平方d1,q最小的设定个数的符号。
通过公式d1,q=|yN-rN,Nxq|2来计算符号与信号向量等效接收向量对应该层的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号之间的欧氏距离平方,进而选择d1,q最小的设定个数的符号,可以简单直观的确定出第N层要保留的符号。当然,本领域技术人员可以采用其他可行方式进行与该层信道空间接收的符号去除该层信道空间的等效信道增益的影响后得到的符号最相近的设定个数的符号的确定,此处不再一一叙述。
在对其他层进行检测时,本发明实施例中通过跟据接收端接收到的信号以及等效信道增益确定接收端接收到的信号在发送前对应的信号,并从发送端可能发送的信号中确定与其较接近的信号,从而降低检测的复杂度,由于信道空间传输的信号会对其上层信道空间传输的信号产生干扰,因此每一层接收端接收到的信号与发送端发送的信号的关系为
其中为该层信道空间的编号,m∈{1,…,M},M为最近一次确定的信号向量的个数,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,X
j,m为第m个信道序列中的第j行的符号,y
i为信号向量等效接收向量中第i行的元素。
因此,对每一层信道空间进行检测时,可以通过根据等效接收向量中对应该层的元素及最近一次确定的信号向量对该层信号的传输产生的干扰,及当前层的等效信道增益来确定判决符号,具体的,确定判决符号为
确定判决符号后,对每个判决符号确定设定个数的待选符号,由于待选符号与判决符号的欧氏距离平方小,相近程度高,与发送端发送的信号的相近程度也高,因此可以根据待选符号与最近一次确定的信号向量来确定当前层的信号向量,减低信号检测的复杂度。
本发明实施例提供一种确定待选符号的方法,具体包括:
对每个判决符号,确定该判决符号在星座图上所属的区域,并根据区域与该层信道空间对应的符号的映射关系,确定该区域对应的符号为待选符号,所述区域与该层信道空间对应的符号的映射关系具体为,确定该层信道空间对应的符号的星座点,及为每组两两之间平面距离最近的设定个数的星座点确定该组星座点的对应区域后,确定的每组星座点对应的符号与该组星座点的对应区域间的映射关系,所述对应区域中的任一星座点与该组星座点的平面距离的和小于与其它组星座点的平面距离的和。
具体的,对于长期演进(Long Term Evolution,LTE)采用4层空间复用传输的模式下,以16QAM调制方式下的检测为例,如图4所示,为每组两两之间平面距离最近的4个的星座点确定该组星座点的对应区域,确定的每组星座点对应的符号与该组星座点的对应区域间的映射关系如表2所示。表2中存储的是图4中星座点的编号。
区域 |
候选列表 |
1 |
13,14,15,16 |
2 |
9,11,13,15 |
3 |
9,10,11,12 |
4 |
5,6,13,14 |
5 |
1,5,9,13 |
6 |
1,2,9,10 |
7 |
5,6,7,8 |
8 |
1,3,5,7 |
9 |
1,2,3,4 |
表216QAM下的区域查找表
当进行待选符号确定时,若判决符号位于区域1,则待选符号为13、14、15、16,若判决符号位于区域3,则待选符号为9、10、11、12。
通过在星座图上划分区域的方法可以简单直观的确定判决符号的待选符号,降低了信号检测的复杂度。
确定出待选符号后,就可以根据待选符号及确定该待选符号的信号向量以及上三角等效信道增益矩阵确定本层信道空间要保留的信号向量。本发明是实例中首先确定每个待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量的欧氏距离平方增量,再将该欧氏距离平方增量与确定该待选符号的信号向量的累积欧氏距离平方相加,得到待选信号向量的累积欧氏距离平方,由于累积欧氏距离平方越小,待选信号向量与等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量接近程度越高,可以确定设定个数的累积欧氏距离平方最小的待选信号向量为要保留的信号向量。实际应用中,第三确定单元703中根据所有待选符号、确定待选符号的信号向量及上三角等效信道增益矩阵,确定出与由等效接收向量中对应第N层至当前层的元素组成的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近的设定个数的信号向量,具体用于:
对每个待选符号,确定该待选符号与确定该待选符号的信号向量组成的待选信号向量;
确定信号向量待选信号向量经过第N层信道空间至当前信道空间传输后的信号向量中对应当前层的符号;
确定待选信号向量的欧氏距离平方增量
其中i为该层信道空间的编号,
为第i层信道空间中根据第m个判决符号确定的第a个待选符号,m∈{1,…,M},M为前一层信道空间确定的信号向量的个数,a∈{1,…,A},A为当前层信道空间设定的根据每个判决符号确定的待选符号的个数,X
j,m为确定该待选符号的信号向量,y
i为等效接收向量中第i行的元素,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素;
对每个待选符号,确定累积欧氏距离平方BM((m-1)×A+a)=bm(m)+di,(m-1)×A+a,其中,bm(m)为在第i+1层信道空间确定的第m个信号向量的累积欧氏距离平方,BM((m-1)×A+a)为在第i层信道空间的第(m-1)×A+a个待选信道向量的累积欧氏距离平方;
从待选信号向量中确定设定个数的累积欧氏距离平方最小的信号向量,并将该向量对应的累积欧氏距离平方保存在bm中。
较佳的,在未编码系统中,接收端将第一层信道空间确定的设定个数的信号向量转化为比特输出即为检测结果。然而在编码的系统中,第四确定单元704用于计算第一层信道空间确定的设定个数的信号向量转化为比特的软比特值,并根据该软比特值确定检测结果,当然,本领域的技术人员可以采用其他可行方式,设定检测结果,此处不再一一叙述。
较佳的,本发明实施例提供的信号检测方法可以通过树形搜索的形式实现,此时,对第N层进行检测时确定的欧氏距离平方即为树形搜索中的分支度量值,对第N-1至第一层进行检测时确定的累积欧氏距离平方即为累积分支度量值,欧氏距离平方增量即为累积分支度量值增量,具体的,如图6所示,本发明实施例提供一种具体的信号检测的方法,包括:
S601、通过对信道矩阵进行QR分解,确定信道矩阵的酉矩阵及上三角等效信道增益矩阵
其中N为信道空间的层数;
S602、通过将接收信号向量左乘酉矩阵的转置矩阵,确定等效接收向量y=[y1,…yN]T,设定输出矩阵Xleft,输出矩阵为N*M矩阵,在初始设定时为空矩阵,设定bm为1*M的向量;
S603、对于第N层符号进行搜索,接收端确定发送端能够在第N层发送的符号的符号集合,对集合中的每个符号,确定该符号的分支度量值d1,q=|yN-rN,Nxq|2,其中yN为等效接收向量中第N行元素,rN,N为上三角等效信道增益矩阵中第N行第N列的元素,xq为该符号,将分值度量值作为累积分值度量值保存在bm中;
S604、确定分支度量值最小的M个符号作为发送端在第N层发送的符号的M个保留符号,将保留符号保存在输出矩阵中,将保留符号对应的分支度量值保留在bm中;
S605、对于第N-1层至第1层符号进行搜索,对输出矩阵中的M个保留分支,确定M个判决符号
其中i为该层信道空间的层数,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,
为输出矩阵中第i行第m列的元素,m∈{1,…,M},y
i为等效接收向量中第i行的元素;
S606、确定发送端能够在该层发送的所有符号的集合;
S607、对每个判决符号,根据区域与符号的映射关系确定集合中与判决量欧氏距离平方最小的A个符号,作为发送端在该层发送的符号的A个待选符号;
S608、根据M*A个待选符号及每个待选符号对应的保留分支确定M*A个分支度量值增量
其中,其中i为该层信道空间的层数,y
i为等效接收向量中第i行的元素,r
i,j为上三角等效信道增益矩阵中第i行第j列的元素,r
i,i为上三角等效信道增益矩阵中第i行第i列的元素,
为输出矩阵中第i行第m列的元素,m∈{1,…,M},
为第i层信道中根据第m个判决量确定的第a个待选可能值,a∈{1,…,A};
S609、根据M*A个分支度量值增量确定M*A个累积分支度量值BM((m-1)×A+a)=bm(m)+di,(m-1)×A+a,其中,bm(m)为在第i+1层信道确定的第m个分支的累积分支度量值,BM((m-1)×A+a)为在第i层信道空间的第(m-1)×A+a个待选信道向量的累积欧氏距离平方;
S610、确定M个最小的累积分支度量值,并确定其对应的分支,将其对应的分支作为待选保留分支,存入输出矩阵,将保留分支对应的累积分支度量值存入bm;
S611、根据在第1层信道空间确定的M个保留分支,确定信号检测结果。
本发明实施例提供了一种信号检测方法及装置,在对通过N层空间复用传输系统接收的的信号进行检测的过程中,对N-1层至1层进行检测时,首先确定该层信道空间接收的符号去除最近一次确定的信号向量对其的干扰及该层信道空间的等效信道增益的影响后的判决符号,进而确定与这些判决符号最相近的待选符号,再确定根据这些待选符号确定的信号向量中,哪些与当前信道空间接收到的信号向量去除相应信道空间的等效信道增益的影响后得到的信号向量最相近,即可确定出该层的保留信号向量,因此,仅需要对根据判决符号确定的待选符号进行筛选,不需要对该层的所有可能符号进行筛选,降低了信号检测的复杂度。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。