CN104348518B - 信号的联合检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种信号的联合检测方法和装置。所述方法包括：基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵；以及利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。利用本发明所提出的方案，能够获得具有较少失真的检测信号。另外，在进行联合检测时仅需要一次矩阵求逆运算，因而降低了计算复杂度。

Description

信号的联合检测方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月26日递交的第61/858,894号美国临时申请、以及于2013年7月26日递交的第61/858,920号美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入于此。

技术领域

本发明的各实施方式涉及无线通信技术领域，并且更具体地涉及信号的联合检测方法和装置。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统是同步系统，每个基站的时间是同步的。用户设备(UE)可能接收到来自包括服务小区和相邻小区的多个小区的信号，同样基站也可能接收到来自服务小区的UE和相邻小区的UE的信号，其中相邻小区的信号属于干扰。由于不同UE与不同基站的距离不同，基站到达UE的信号以及UE到达基站的信号的延迟也就不同，这样相邻小区相对于服务小区会有小区延迟。此外，信号在传播时受到建筑物的反射还可能形成多径。

在TD-SCDMA系统中，为了消除相邻小区的多径干扰，通常采用联合检测算法。在实施联合检测算法时，首先按照下式(1)对接收的信号样本进行建模：

其中，e表示接收的信号，A_s表示期望用户的系统矩阵；A_I表示干扰用户的系统矩阵；d_s表示期望的发射数据符号序列；d_I表示干扰发射数据符号序列，n表示具有均值0和方差σ²的加性高斯白噪声，d表示发射数据符号序列，A表示与信道冲击响应和信道化码的复合扩频码有关的系统矩阵。

然后，对接收的信号样本进行线性的加权。例如，在采用MMSE(最小均方差)联合检测算法时，按照下式(2)对接收的信号样本进行线性的加权：

其中，A表示系统矩阵，表示发射数据符号序列的估计，R_n表示干扰噪声相关矩阵，R_d表示符号间相关矩阵。

通过对上式(2)进行求解，可得到发射数据符号序列的估计从中即可提取出期望的发射数据符号序列d_s。

在联合检测算法的现有实现方式中，通常通过对如下近似式(3)求解来获得发射数据符号序列的估计

其中，假定R_n＝σ²I，表示发射数据符号序列的估计，A表示系统矩阵。图1示出了系统矩阵A的结构。

如图1所示，系统矩阵A具有分块特普利茨(block toeplitz)矩阵的形式。系统矩阵A为NQ+W-1行、K_ruN列的矩阵，其包括N个维数为(Q+W-1)×K_ru的子块v；其中，Q是最大扩频因子，通常为16；K_ru是参与联合检测的码道的数目；W是信道冲击响应长度，通常不大于16；N是一个数据块中所包含的符号的数目。在TD-SCDMA中，一个时隙中包含两个大小相同的数据块，每个数据块包含352个码片，因而N＝352/16＝22。

为了通过求解上式(3)而获得发射数据符号序列的估计需要求解矩阵A^HA。通过推导可以得出矩阵A^HA也具有分块特普利茨矩阵的形式。在现有技术中存在多种方式用于获得矩阵A^HA的近似解。例如，在子块v的每列具有长度32的约束下，可以将子块v拆分为两部分而成为两个独立的子块v′，每个子块v′将满足列长度32的约束。这一方式被称为“子块v拆分法”。另一种方式是将信道冲击响应(CIR)拆分为两部分，每个部分形成新的子块v并且使其独立，这一方式被称为“CIR拆分法”。

上述两种方式的原理在于，在TD-SCDMA系统中，由于扩频看似为在16上循环，所以基于该周期的任何拆分是自然的。而上述方式在某些方面存在缺陷。被拆分的部分属于相同的符号，但是如同他们属于两个独立的符号那样被对待。对于“CIR拆分法”而言，由于对信道冲击响应进行了拆分，因此基于非真实的信道冲击响应而得到了非真实的系统矩阵A，继而基于非真实的系统矩阵A得到了非真实的矩阵A^HA，从而使得通过上式(3)得到的发射数据符号序列的估计具有较大的失真。

由此，本领域中需要一种能够使得期望的检测信号具有较小失真的联合检测方案。

发明内容

本发明的实施方式提出了一种信号的联合检测方案，以解决或至少部分地缓解现有技术存在的所述问题的至少一部分。

根据本发明实施方式的第一方面，提供了一种信号的联合检测方法。所述方法包括：基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵；以及利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号包括：通过对所述经变换的相关矩阵进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵转换为第一下三角矩阵以及所述第一下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及利用所述第一下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号包括：通过对所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和转换为第二下三角矩阵以及所述第二下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及利用所述第二下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵包括：用零来取代所述相关矩阵中所包含的所述相关元素小于预定值的所述子块，以获得所述经变换的相关矩阵。

根据本发明实施方式的第二方面，提供了一种信号的联合检测装置。所述装置包括：系统矩阵计算单元，被配置为基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；相关矩阵计算单元，被配置为基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；相关矩阵变换单元，被配置为从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵；以及检测单元，被配置为利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，所述检测单元被进一步配置为：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，所述检测单元进一步包括：第一分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵转换为第一下三角矩阵以及所述第一下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及第一匹配滤波单元，被配置为利用所述第一下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，所述检测单元被进一步配置为：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，所述检测单元进一步包括：第二分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和转换为第二下三角矩阵以及所述第二下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及第二匹配滤波单元，被配置为利用所述第二下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，所述相关矩阵变换单元被进一步配置为：用零来取代所述相关矩阵中所包含的所述相关元素小于预定值的所述子块，以获得所述经变换的相关矩阵。

利用本发明所提出的方案，通过从相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，使得所获得的(经变换的)相关矩阵最大程度上逼近通过计算A^HA而获得的真实的相关矩阵，从而能够在最大程度上保留相关矩阵的信息，而不扩大矩阵大小和子块V的缓冲器尺寸。由此，后续通过利用所获得的(经变换的)相关矩阵进行接收信号的联合检测能够获得具有较少失真的检测信号。另外，在利用根据本发明实施方式的联合检测方法来获得期望的检测信号时，仅需要一次矩阵求逆运算。与传统的白化方法相比，完全排除了涉及求的额外操作，因此充分降低了计算复杂度，并且具有与白化法相同的干扰抑制能力。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式。在附图中：

图1示出了系统矩阵A的结构；

图2示出了根据本发明实施方式的信号的联合检测方法的流程图；

图3示出了TD-SCDMA系统的基带模型；

图4示出了根据本发明的一个实施方式计算出的相关矩阵R的结构；

图5示出了根据本发明的一个实施方式的经变换的相关矩阵R′；

图6示出了根据本发明的一个实施方式的下三角矩阵L的简单的近似L′；

图7示出了根据本发明实施方式的信号的联合检测装置的示意性框图；以及

图8示出了包括根据本发明实施方式的信号的联合检测装置的用户设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本公开的上下文中，用户设备(UE)可以指代终端、移动终端(MT)、用户站(SS)、便携式用户站(PSS)、移动站(MS)或接入终端(AT)，并且UE、终端、MT、SS、PSS、MS、或AT的一些或全部功能均可被包括在内。

此外，在本公开的上下文中，基站(BS)可以例如表示节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、中继站、低功率节点，例如毫微微基站、微微基站等。

下面参照图2至5来描述根据本发明的实施方式的信号的联合检测方法。

图2示出了根据本发明实施方式的信号的联合检测方法200的流程图。根据本发明的一些实施方式，方法200可例如实施于UE、移动终端(MT)、用户站(SS)、便携式用户站(PSS)、移动站(MS)或接入终端(AT)中。根据本发明的其他实施方式，方法200可例如实施于服务基站、NodeB、eNodeB、中继站、或通信系统中的任何其他适当设备中。

在步骤201，基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵。系统矩阵例如具有如图1所示的结构。下面将参照图3来描述图1所示的系统矩阵的具体组成。

图3示出了TD-SCDMA系统的基带模型。在图3中，d^(k)表示码道k的发射信号，c^(k)表示码道k的信道化码的复合扩频码，h^(k)表示码道k的信道冲击响应。信道冲击响应h^(k)与信道化码的复合扩频码c^(k)的卷积构成组合信道码b^(k)，也称作“b矢量”。图1所示的系统矩阵A的每个子块V包括K_ru个b矢量，其中K_ru是参与联合检测的码道的数目。信道脉冲响应h可根据接收信号中的训练序列码(Midamble)估计得出。信道化码的复合扩频码可以由基站按照已有的隐式或显式方式告知终端，因而在此不再赘述。由此，基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码可以计算出系统矩阵A。根据图3所示的基带模型，总的接收信号可以表示为下式：

e＝Ad+n (4)

其中，d表示发射的数据符号序列，A表示系统矩阵，n表示加性高斯白噪声。

返回到图2，在步骤S202，基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵。在一个实施方式中，通过以下公式来计算所述相关矩阵：

R＝A^HA (5)

其中，R表示相关矩阵，A表示系统矩阵，A^H表示系统矩阵A的转置矩阵。

在另一个实施方式中，通过以下公式来计算所述相关矩阵：

R＝AA^H (6)

其中，R表示相关矩阵，A表示系统矩阵，A^H表示系统矩阵A的转置矩阵。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的利用上式(5)计算出的相关矩阵R的结构。如图4所示，因为系统矩阵A具有分块特普利茨矩阵的形式，所以相关矩阵R＝A^HA也具有分块特普利茨矩阵的形式。如图4所示，相关矩阵R为K_ruN×K_ruN的分块矩阵，其可以用2个子块R0和R1来表征，其中子块R0和R1均为K_ru×K_ru的矩阵。

在实际的TD-SCDMA系统中，图1所示的子块V的列长度一般会受到信道冲击响应长度和扰码长度的限制。例如，在信道冲击响应长度为16并且扰码长度也为16的情况下，子块V的列长度应不大于32。如果某个或某些子块V源自未同步的相邻小区，则由于小区间的不同步，子块V中的列向量(即b矢量)之间会出现相对延迟，使得子块V中的某些列向量的长度大于32，从而使得子块V的整体列长度大于32。因此，图4所示的通过例如上式(5)所计算出相关矩阵R相对于无延迟的情形具有附加的子块R2。具有附加子块R2的相关矩阵R将使得随后利用该相关矩阵R进行接收信号的联合检测时的计算复杂度以指数形式增长。然而，这是不期望的。另外，由于子块V的整体列长度大于32，因而需要增大用于存储子块V的缓冲器的尺寸以容纳更多的元素，尽管某些元素为零。

因此，需要一种相关矩阵R的逼近方式，使得能够在最大程度上保留相关矩阵R的信息，而不扩大矩阵大小和子块V的缓冲器尺寸。根据本发明的实施方式，通过从相关矩阵R中去除相关元素小于预定值的子块R2，从而获得经变换的(逼近的)相关矩阵(步骤S203)。在一个实施方式中，用零来取代相关矩阵R中所包含的相关元素小于预定值的子块R2，以获得所述经变换的相关矩阵R′，如图5所示。

下面将通过一个具体示例来描述图4所示的相关矩阵R的计算过程。在该示例中，采用上式(5)来计算相关矩阵R。首先，将子块V中与零延迟的b矢量对应的列向量称为参考列向量并且表示为V_i，而将子块V中其余的列向量(即与有延迟的b矢量对应的列向量)表示为V_j。此时，仍然将V_j的零延迟版本存储在子块V的缓冲器中，因而无需扩大子块V的缓冲器的尺寸。将列向量V_j相对于参考列向量V_i的延迟表示为τ。如上所述，每个子块V包括K_ru个b矢量，其中K_ru是参与联合检测的码道的数目。因而，例如在i＝1时，j取值2、3......K_ru。然后，通过以下公式将任何延迟τ转换为正延迟τ’：

τ’＝τ+m*16 (7)

其中，m是满足τ’＞＝0的最小非负整数。在上式中利用了在TD-SCDMA系统中，加扰周期为16并且最大扩频因子不大于16这一事实。接下来，通过＜V_i，V_j(τ′)＞来计算子块R0中的相关元素，其中＜V_i，V_j(τ′)＞表示对参考列向量V_i和列向量V_j(τ′)进行线性相关，V_j(τ′)表示V_j的τ’延迟版本。同理，可以通过＜V_i，V_j(τ′+16)＞来计算子块R1中的相关元素，以及通过＜V_i，V_j(τ′+32)＞来计算子块R2中的相关元素。

在通过＜V_i，V_j(τ′+32)＞来计算子块R2中的相关元素是，由于V_j(τ′+32)相对于V_i具有τ’+32的较大延迟，因此V_j(τ′+32)的开始部分具有多个零元素，因而V_j(τ′+32)与V_i之间重叠的非零元素非常少，从而在将V_j(τ′+32)和V_i中的对应元素相乘之后再相加(即相关运算)所得到的值(即子块R2中的相关元素)也较小。因此，当这些值小于预定值时，用零来取代这些值，能够使得所获得的(经变换的)相关矩阵最大程度上逼近通过计算A^HA而获得的真实的相关矩阵，从而能够在最大程度上保留相关矩阵的信息。由此，后续通过利用所获得的(经变换的)相关矩阵进行接收信号的联合检测能够获得具有较少失真的检测信号。可以理解，所述预定值可以根据信道冲击响应长度和扰码长度、以及根据具体应用需求来确定。例如，在信道冲击响应长度和扰码长度均为16的情况下，可以将所述预定值确定为5。可以理解，本发明的实施方式并不局限于此，而是可以采用任何适当的预定值。

返回到图2，在步骤S204，利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

根据一个实施方式，利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个具体示例中，利用迫零(ZF)算法来实现接收信号的联合检测。具体而言，可通过以下公式计算所述期望的检测信号：

其中，表示期望的检测信号，表示期望用户的系统矩阵的转置矩阵，(R′)^-1表示经变换的相关矩阵R′的逆矩阵，e表示接收信号。

在通过以上公式(8)计算期望的检测信号时，为了避免直接计算相关矩阵R′的逆矩阵所带来的复杂运算，首先，通过对经变换的相关矩阵R′进行乔列斯基(cholesky)分解，将经变换的相关矩阵R′转换为下三角矩阵L以及下三角矩阵L的共轭转置矩阵L^H的乘积的形式。本领域技术人员可以理解，在对经变换的相关矩阵R′进行乔列斯基分解时，利用A^HA是分块特普利茨矩阵并且共轭对称的事实，可以通过图6所示的过程推导下三角矩阵L的更简单的近似L′。根据该近似，仅需要对从母矩阵R′中提取的小矩阵执行乔列斯基分解，例如：

然后如图6所示填充其他块，即可获得下三角矩阵L的简单的近似L′。由于对矩阵进行乔列斯基分解的过程可以按照本领域技术人员已知的方式进行，因而在此不再赘述。

在对经变换的相关矩阵R′进行了乔列斯基分解后，上式(8)可以变换为以下形式：

然后，令A_s′＝L^-1A_s，e′＝L^-1e，由此计算出A_s′和e′。

接下来，进行白化接收机样本的匹配滤波，即通过d_s＝(A_s′)^He′得到期望的检测符号。

可以理解，以上出于说明的目的，以乔列斯基分解作为示例来获得相关矩阵R′的逆矩阵，从而计算出期望的检测信号。但是，本发明并不局限于此，而是可以采用任何其他适当的方法来获得相关矩阵R′的逆矩阵，例如，块FFT(快速傅里叶变换)法，QR分解等。

根据另一个实施方式，利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个具体示例中，利用最小均方差(MMSE)算法来实现接收信号的联合检测。具体而言，可通过以下公式计算所述期望的检测信号：

其中，表示期望的检测信号，表示期望用户的系统矩阵的转置矩阵，R_n表示干扰噪声相关矩阵，(R′+R_n)^-1表示经变换的相关矩阵R′与干扰噪声相关矩阵R_n之和的逆矩阵，e表示接收信号。

在通过以上公式(10)计算期望的检测信号时，同样可以利用乔列斯基分解、块FFT法、QR分解等来避免直接计算(R′+R_n)^-1。

从上式(9)和(10)中可以看出，在利用根据本发明实施方式的联合检测方法来获得期望的检测信号时，仅需要一次矩阵求逆运算，即求(R′)^-1或(R′+R_n)^-1。与如公式(2)所示的传统的白化方法相比，完全排除了涉及求均额外操作，因此充分降低了计算复杂度，并且具有与白化法相同的干扰抑制能力。

另外，从上式(9)和(10)中可以看出，根据本发明实施方式的联合检测方法仅对期望的发射信号d_s进行检测，而不对干扰发射信号d_I进行检测，从而可以避免不必要的计算资源消耗。

根据本发明实施方式的另一方面，提供了一种信号的联合检测装置。图7示出了根据本发明实施方式的信号的联合检测装置700的示意性框图。根据一个实施方式，装置700可例如实施于UE、移动终端(MT)、用户站(SS)、便携式用户站(PSS)、移动站(MS)或接入终端(AT)中。根据另一个实施方式，装置700可例如实施于基站、NodeB、eNodeB、中继站、或通信系统中的任何其他适当设备中。

如图7所示，装置700包括：系统矩阵计算单元701，被配置为基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；相关矩阵计算单元702，被配置为基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；相关矩阵变换单元703，被配置为从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵；以及检测单元704，被配置为利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，检测单元704被进一步配置为：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，检测单元704进一步包括：第一分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵转换为第一下三角矩阵以及所述第一下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及第一匹配滤波单元，被配置为利用所述第一下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，检测单元704被进一步配置为：基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，检测单元704进一步包括：第二分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和转换为第二下三角矩阵以及所述第二下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及第二匹配滤波单元，被配置为利用所述第二下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

在一个示例性实施方式中，相关矩阵变换单元703被进一步配置为：用零来取代所述相关矩阵中所包含的所述相关元素小于预定值的所述子块，以获得所述经变换的相关矩阵。

图8示出了包括根据本发明实施方式的信号的联合检测装置的用户设备的示意性框图。

应当理解，如图8所示和下文所述的移动电话仅是将从本发明示例性实施方式中受益的一类用户设备的示例，而不用来限制本发明示例性实施方式的范围。尽管出于举例目的而图示了用户设备10的实施方式，但是例如便携数字助理(PDA)、寻呼机、移动电视、游戏设备、膝上型计算机、相机、录像机、音频/视频播放器、收音机、GPS设备或者前述装置的任何组合之类的其他类型的用户设备以及其他类型的语音和文字通信系统可以容易地运用本发明的示例性实施方式。

此外，尽管用户设备10可以使用本发明方法的多个实施方式，但是除了用户设备之外的装置也可以运用根据本发明示例性实施方式的方法。另外，虽然主要结合了移动通信应用描述了本发明示例性实施方式的方法和设备，但是，应当理解，可以在移动通信业中和在移动通信业以外结合各种其他应用来利用本发明示例性实施方式的方法和设备。

用户设备10可以包括与发射器14和接收器16可操作通信的一个天线12(或者多个天线)。用户设备10还可以包括分别向发射器14提供信号和从接收器16接收信号的装置，例如控制器20或者其他处理单元。信号包括根据适用蜂窝系统空中接口标准的信令信息，还包括用户语音、接收的数据和/或由用户生成的数据。就这一点而言，用户设备10能够利用一个或者多个空中接口标准、通信协议、调制类型和接入类型来操作。举例而言，用户设备10能够根据多个第一代、第二代、第三代和/或第四代等通信协议中的任何通信协议来操作。例如，用户设备10可以能够根据第二代(2G)无线通信协议IS-136(时分多址(TDMA))、GSM(全球移动通信系统)和IS-95(码分多址(CDMA))或者根据例如通用移动电信系统(UMTS)、CDMA2000、宽带CDMA(WCDMA)和时分-同步CDMA(TD-SCDMA)这样的第三代(3G)无线通信协议、根据第3.9代(3.9G)无线通信协议如演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)、根据第四代(4G)无线通信协议等来操作。取而代之(或者除此之外)，用户设备10可以能够根据非蜂窝通信机制来操作。例如，用户设备10可以能够在无线局域网(WLAN)或者其他通信网络中通信。另外，用户设备10可以例如根据以下技术来通信，这些技术例如是射频(RF)、红外线(IrDA)或者多个不同无线联网技术(包括WLAN技术如IEEE802.11(例如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等)、全球微波接入互操作性(WiMAX)技术如IEEE802.16和/或无线个人区域网络(WPAN)技术如IEEE802.15、蓝牙(BT)、超宽带(UWB)和/或类似技术)中的任何技术。

可以理解，例如控制器20这样的装置可以包括实施用户设备10的音频和逻辑功能所需的电路。例如，控制器20可以包括数字信号处理器设备、微处理器设备以及各种模拟到数字转换器、数字到模拟转换器和其他支持电路。

在一种实施方式中，微处理器设备是一枚双频或多频CPU。基于用户选择的启动模式，该双频或多频CPU可工作在相应的频率上。在另一种实施方式中，微处理器设备是一枚工作频率较高的主CPU和一枚工作频率较低的辅CPU。基于用户选择的启动模式，或者该主CPU工作，或者该辅CPU工作。

用户设备10的控制和信号处理功能在这些设备之间根据它们的相应能力来分配。控制器20因此也可以包括用以在调制和传输之前对消息和数据进行卷积编码和交织的功能。控制器20还可以包括内部语音编码器并且可以包括内部数据调制解调器。另外，控制器20可以包括用以操作可以存储于存储器中的一个或者多个软件程序的功能。例如，控制器20可以能够操作连通程序，例如常规Web浏览器。连通程序然后可以允许用户设备10例如根据无线应用协议(WAP)、超文本传送协议(HTTP)和/或类似协议来发送和接收Web内容，例如基于位置的内容和/或其他网页内容。

用户设备10还可以包括用户接口，该用户接口包括全部连接到控制器20的输出设备如常规耳机或者扬声器24、振铃器22、麦克风26、显示器28和用户输入设备。允许用户设备10接收数据的用户输入接口可以包括允许用户设备10接收数据的多个设备中的任何设备，例如输入设备(如，小键盘)30、触摸显示器(未示出)和其他输入设备。在包括小键盘30的实施方式中，小键盘30可以包括常规数字键(0-9)和有关键(#、*)以及用于操作用户设备10的其他硬键和软键。取而代之，小键盘30可以包括常规QWERTY小键盘布置。小键盘30也可以包括具有关联功能的各种软键。除此之外或者取而代之，用户设备10还可以包括接口设备如操纵杆或者其他用户输入设备。用户设备10还包括用于向为了操作用户设备10而需要的各种电路供电以及可选地提供机械振动作为可检测的输出的电池34，例如振动电池包。

用户设备10还可以包括用户标识模块(UIM)38。UIM38通常为具有内置处理器的存储器设备。UIM38可以例如包括用户标识模块(SIM)、通用集成电路卡(UICC)、通用用户标识模块(USIM)、可拆卸用户标识模块(R-UIM)等。UIM38通常存储与移动用户有关的信元。除了UIM38之外，移动设备10还可以配备有存储器。例如，用户设备10可以包括易失性存储器40，例如包括用于暂时存储数据的高速缓存区域的易失性随机存取存储器(RAM)。用户设备10也可以包括可以嵌入和/或可以拆卸的其他非易失性存储器42。除此之外或者取而代之地，非易失性存储器42还可以包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存等。存储器可以存储由用户设备10用来实施用户设备10的功能的多条信息和数据中的任何信息和数据。例如，存储器可以包括能够唯一地标识用户设备10的标识符，例如国际用户设备标识(IMEI)代码，并且还能够将接收的相邻用户设备的当前时刻位置以及该当前时刻与相邻设备的唯一标识关联存储。具体而言，存储器可以存储用于由控制器20执行的应用程序，该控制器确定用户设备10的当前位置。

用户设备10还可以包括与控制器20通信的定位传感器36，例如全球定位系统(GPS)模块。定位传感器36可以是用于对用户设备10的定位进行位置确定的任何装置、设备或者电路。定位传感器36可以包括用于对用户设备10的定位进行位置确定的所有硬件。备选地或附加地，定位传感器36可以利用用户设备10的存储器设备来存储供控制器20执行的指令，其存储形式是确定用户设备10的位置所需的软件。虽然这一示例的定位传感器36可以是GPS模块，但是定位传感器36可以包括或者备选地实施为例如辅助全球定位系统(辅助GPS)传感器或者定位客户端，该辅助GPS传感器或者定位客户端可以与网络设备如空中或者地面传感器通信以接收和/或发送用于在确定用户设备10的定位时使用的信息。就这一点而言，用户设备10的定位也可以由如上所述GPS、小区ID、信号三角测量或者其他机制确定。在一个示例实施方式中，定位传感器36包括计步器或者惯性传感器。这样，定位传感器36可以能够确定用户设备10例如以用户设备10的经度和维度方向以及高度方向为参照的位置或者相对于参考点如目标点或者起点的定位。继而可以将来自定位传感器36的信息传送至用户设备10的存储器或者另一存储器设备，以便存储为定位历史或者位置信息。此外，定位传感器36可以能够利用控制器20来经由发射器14/接收器16发送/接收位置信息，例如用户设备10的定位。

应当理解，图8所述的结构框图是仅仅为了示例的目的而示出的，并非是对本发明的限制。在一些情况下，可以根据需要添加或者减少其中的一些设备。

应当理解，本发明的各方面可采用任何形式实现，包括硬件、软件、固件或其任何组合。本发明的实施例的元件和组件在物理、功能和逻辑方面，可采用任何合适的方式实现。当然，该功能可采用单个单元或IC，多个单元或IC或作为其他功能单元的一部分实现。

以上参照附图对本发明的示例性实施方式进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方式仅仅是出于说明的目的而列举的示例，而不是用来进行限制。凡在本发明的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明要求保护的范围内。

Claims (12)

1.一种信号的联合检测方法，包括：

基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；

基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；

从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵，所述子块因相邻小区之间的不同步而生成；以及

利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：

基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号包括：

通过对所述经变换的相关矩阵进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵转换为第一下三角矩阵以及所述第一下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及

利用所述第一下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号包括：

基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号包括：

通过对所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和转换为第二下三角矩阵以及所述第二下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及

利用所述第二下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵包括：

用零来取代所述相关矩阵中所包含的所述相关元素小于预定值的所述子块，以获得所述经变换的相关矩阵。

7.一种信号的联合检测装置，包括：

系统矩阵计算单元，被配置为基于与各个码道相关联的信道冲击响应和信道化码的复合扩频码，计算系统矩阵；

相关矩阵计算单元，被配置为基于所述系统矩阵和所述系统矩阵的转置矩阵，计算相关矩阵；

相关矩阵变换单元，被配置为从所述相关矩阵中去除相关元素小于预定值的子块，以获得经变换的相关矩阵，所述子块因相邻小区之间的不同步而生成；以及

检测单元，被配置为利用所述经变换的相关矩阵进行接收信号的联合检测，以获得期望的检测信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述检测单元被进一步配置为：

基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述检测单元进一步包括：

第一分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵转换为第一下三角矩阵以及所述第一下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及

第一匹配滤波单元，被配置为利用所述第一下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述检测单元被进一步配置为：

基于期望用户的系统矩阵的转置矩阵、所述经变换的相关矩阵与干扰噪声相关矩阵之和的逆矩阵、以及所述接收信号，计算所述期望的检测信号。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述检测单元进一步包括：

第二分解单元，被配置为通过对所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和进行乔列斯基分解，将所述经变换的相关矩阵与所述干扰噪声相关矩阵之和转换为第二下三角矩阵以及所述第二下三角矩阵的共轭转置矩阵的乘积的形式；以及

第二匹配滤波单元，被配置为利用所述第二下三角矩阵和期望用户的系统矩阵来对所述接收信号进行匹配滤波，从而获得所述期望的检测信号。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的装置，其中所述相关矩阵变换单元被进一步配置为：

用零来取代所述相关矩阵中所包含的所述相关元素小于预定值的所述子块，以获得所述经变换的相关矩阵。