CN104735003A - 欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信技术领域，公开了一种欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置。其中，该方法包括：将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T，N_T为发送天线数；根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；保存所述多项式中各单项式的计算结果；根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。实施本发明实施例，可以降低欧式距离运算的复杂度，从而降低QRM-MLD检测方法的运算复杂度。

Description

欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置。

背景技术

在多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）系统中，发送端同时利用多根天线分别发送不同的信号，在空间中信号被合成，接收端利用多根天线进行信号的接收。接收到的信号被按照求解方程式的要领进行展开，并再现原来的流。研究表明，相对比于传统的单天线传输，MIMO技术可以显著的提高信道容量，提高信息传输速率，虽然MIMO系统采用的发送和接收天线数越多，其可提供的信息传输速率也就越高，但是MIMO系统的检测就越趋于复杂。

在具有N_T发射天线和N_R接收天线的通用MIMO无线通信系统中：

在发射端，发射信号可以首先由MIMO编码器进行编码，然后将编码信号分成N_T个空间数据流通过使用快速傅立叶逆变换（IFFT）单元，将N_T个空间数据流转换到时域，然后经过并串转换，然后由N_T个天线发射；

在接收端，使用N_R个接收天线将空间全部信号接收下来。对于每一个数据流，先用串并转换单元转换，然后通过使用快速傅立叶变换（FFT）单元，将N_R个数据流转换回频域。在信道估计单元，根据该接收信号中的导频信号进行信道估计，估计出当前的无线信道矩阵H（对于MIMO系统来说，其信道特性可以用一个N_RxN_T的矩阵来描述）。接下来，在MIMO检测器中，根据无线信道矩阵H，对各个发送数据子流进行检测。最后，用解码器进行信道译码，得到原始的发送数据。

对于MIMO的检测器来说，在实现时可以采用多种方法，包括：（1）线性检测方法，如迫零（ZF），最小均方误差（MMSE）等；（2）干扰抵消检测方法，如串行干扰抵消（SIC），并行干扰抵消（PIC）等；（3）最大似然检测（MLD）方法；（4）基于QR分解与M算法的MLD（QRM-MLD）检测方法。在以上各种方法中，性能最优的检测算法是最大似然检测方法，最大似然检测方法是对所有可能发送的信息进行遍历搜索，从而得到概率最大的发送信息，但是其遍历式搜索造成该方法的复杂度极大，工程实现上难以接受；次优的检测算法是QRM-MLD，QRM-MLD方法可以获得逼近MLD性能的同时，有效降低检测的运算复杂度。

采用QRM-MLD的MIMO检测单元可以包括七个模块：H矩阵构造、QR分解、接收符号预处理、发射符号预估计、树搜索、欧式距离计算、软比特计算等。其中k为层数目，取值为N_T,N_T-1...2,1。H矩阵构造模块根据接收天线以及发射天线数目构造输出N_RxN_T信道矩阵H，从信道矩阵构造模块输出的H被送到QR分解中，QR分解模块对信道矩阵H执行QR分解，以提供正交矩阵Q和上三角矩阵R，其中R矩阵供接收符号预处理模块使用。接收符号预处理模块将接收复数信号y乘以由QR分解模块提供的Q矩阵的厄尔米特（Hermitian），以提供变换接收复数信号V供其他模块使用，发射符号预估计模块预估出发射符号供树搜索模块使用，树搜索模块将所估计的符号映射到星座集合中的最邻近的M个符号上，将这M个符号作为估计发送符号对应的M个候选星座点，然后送到欧式距离计算模块进行M个欧式距离的计算，随后欧式距离模块计算每层的欧式距离，然后将各层的欧式距离求和，以向软比特计算模块输出总的距离计算。软比特计算模块针对每个比特位置，确定比特为1和0的最小距离，并且将这两个相减以计算出软比特，从而提供了解调软比特。

图1所示的是树搜索示意图，图1中m_n表示节点序号。对于N_RxN_T，一共有N_T层，第k层的子节点为第k-1层节点的父节点；第k层的每个父节点下面的子节点之和叫做第k层的节点数目M_k；

欧式距离意义如图2a-图2b所示，比如QPSK（Quadrature Phase ShiftKeying，四相相移键控）时，全遍历搜索时，有e₀、e₁、e₂、e₃这4个欧式距离，64-QAM（64-Quadrature Amplitude Modulation，64相正交振幅调制）时，有e₀、e₁、...、e₆₃这64个欧式距离。根据欧式距离才能计算软比特信息，由此可见，欧式距离的计算极其重要。

对于QRM-MLD来说，要获得逼近MLD的检测性能，需要选取较大的M（欧式距离个数）值，这样，QRM-MLD的实现复杂度仍然较高，其复杂度高主要体现在QRM-MLD检测的欧式距离计算步骤。

综上，现有技术中，QRM-MLD检测的欧式距离计算步骤比较复杂，导致QRM-MLD所需的运算量仍然较大。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置，用于降低欧式距离计算的复杂度。

本发明实施例提供一种欧式距离计算方法，包括：

将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；

保存所述多项式中各单项式的计算结果；

根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算方法，包括：

将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；

根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；

保存所述多项式中各单项式的计算结果；

根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算模块，包括：

第一展开单元，用于将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第一计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；

第一保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；

第一确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

第二计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算模块，包括：

第二展开单元，将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第二确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；

第三计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；

第二保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；

第四计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

相应的，本发明实施例还提供一种多输入多输出译码装置，包括如上任一项所述的欧式距离计算模块。

本发明实施例中提供的将欧式距离的计算式展开成为多项式，并对该多项式的各单项式的值分别计算之后保存，利用保存的各单项式的值来计算第k层的各节点的欧式距离，由于对于同一层的不同节点来说，多项式中的某些单项式的值固定不变，不同节点的某些单项式的值之间为简单的倍数关系，因此在不同节点的各单项式的值的计算过程中，值固定不变的单项式只需计算一次，值之间为简单的倍数关系的单项式可以通过对已计算得到的结果乘以常数进行计算，可以大大节省欧式距离计算的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是树搜索过程示意图；

图2a是调制方式为QPSK和16-QAM的星座图；

图2b是调制方式为64-QAM的星座图；

图3是本发明实施例一提供的欧式距离计算方法的流程示意图；

图4是本发明实施例二提供的欧式距离计算方法的流程示意图；

图5是本发明实施例三提供的欧式距离计算模块的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的欧式距离计算模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中提供了一种欧氏距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置，用于降低了欧式距离计算的复杂度，从而降低QRM-MLD检测的运算复杂度。以下分别进行详细说明。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在MIMO通信系统中，不失一般性，接收信号可以描述为：y=Hx+n（1）

维数为N_R×1的接收复数信号y直接通过接收天线获得，维数为N_RxN_T的无线信道矩阵H是通过接收端已知的RS（参考信号）序列与接收复数信号y中RS序列部分进行相关获得，无线信道矩阵H引入的维数为N_R×1的复高斯白噪声为n。维数为N_T×1的发射复数信号x是从一个有限的星座图样中独立地选取，星座图样是QPSK，16-QAM（16 Quadrature Amplitude Modulation，16相正交振幅调制）以及64-QAM中的一种，星座图如图2a和2b所示。

经过QR分解之后，无线信道展开为一个正交矩阵 $Q_{N_R\×N_T}$ 和上三角矩阵 $R_{N_T\×N_T}$ 的乘积，即：H=QR。正交矩阵Q为酉矩阵，即满足Q^-1=Q^H。

包括了接收复数信号的变换接收复数信号(Q^H·y)，简记为变换接收复数信号V。

第k层，第m个节点的欧式距离计算公式如下：

m个节点的候选星座点值，v_k表示第k层的变换接收复数信号，r_k,k表示上三角矩阵R中的第k行，k列的元素；

对于N_RxN_T，QR分解以及接收符号预处理之后，接收信号可以描述为：

此时，对于N_RxN_T时，k=N_T层，第m节点的欧式距离为(m的取值为1，2…40)： $E_{k,m}={|v_k-r_{k,k}\widehat{x_{k,m}}|}^2$

每个欧式距离计算步骤为：

步骤A1：计算R的k行k列元素r_k,k与第m个节点对应的估计发射信号的k行元素互相关运算。

步骤A2：变换接收复数信号V的k行元素v_k与A1步骤结果进行差值计算。

步骤A3：对第A2步骤得到结果进行平方欧式距离计算。

A1至A3步骤中，第k=N_T层时，一个欧式距离计算，需要4次实数乘操作和3次实数加减操作，则M_k个欧式距离计算，需要4xM_k次实数乘操作和3xM_k次实数加减操作。

k=N_T-1...2,1层，每个父节点下第m节点的欧式距离为(m的取值为1,2...M_k)： $\underset{i=n_T}{\overset{n_T}{\mathrm{\Σ}}}{|v_i-r_{i,i}\widehat{x_{i,m}}|}^2+\underset{i=k}{\overset{n_T-1}{\mathrm{\Σ}}}{|v_i-r_{i,i}\widehat{x_{i,m}}-\underset{j=i+1}{\overset{n_T}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{i,j}\widehat{x_{j,m}}|}^2$

每个欧式距离计算步骤为：

B1：计算第k+1层的E_k+1；

B2：计算第k层的E_k'；

B3：计算第k层的E_k，即E_k=E_k'+E_k+1；

例如当k=N_T-1时，的计算步骤为：

步骤1：按照上面的A1至A1步骤，计算第N_T层的

步骤2：计算第N_T-1层的

步骤3：计算第N_T-1层的即：

进一步，对于步骤2，具体包括以下步骤：

步骤2-1、上三角矩阵R的k行k列元素与第m个节点对应的估计发射信号的k行元素进行互相关。

步骤2-2、上三角矩阵R的k行k+j列元素与估计发射信号的k+1行元素进行互相关累计运算（其中j为非0的自然数，即满足：k+j<=N_T的自然数）。

如上述步骤所示，第k层时，一个欧式距离计算，需要4+4(N_T+k)次实数乘，4+4(N_T+k)次实数加减，则M_k+1*M_k个欧式距离计算，需要8*M_k+1*M_k实数乘，需要8*M_k+1*M_k实数加减。

比如，64-QAM，当N_T=2时，第2层，个欧式距离计算，需要40x4=160次实数乘操作和40x3=120次实数加减操作；第1层，个欧式距离计算，需要200x8=1600次实数乘操作和200x8=1600次实数加减操作；则两层欧式距离的计算共计1760次实数乘操作和1720次实数加减操作。

实施例一：

本发明实施例提供一种欧式距离计算方法，如图3所示，该方法可包括：

301、将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

302、根据变换接收复数信号V、QR分解的上三角矩阵R以及调制方式计算上述多项式中各单项式的计算结果；

303、保存上述多项式中各单项式的计算结果；

具体地，各单项式的计算结果可以保存在预定的表格中；

304、根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

305、根据节点的星座点值读取已保存的上述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离；

具体地，可以从已保存的表格中读取各单项式的计算结果。

本实施例中，将欧式距离的计算式展开成为多项式，并对该多项式的各单项式的值分别计算之后保存，利用保存的各单项式的值来计算第k层的各节点的欧式距离，由于对于同一层的不同节点来说，多项式中的某些单项式的值固定不变，不同节点的某些单项式的值之间为简单的倍数关系，因此在不同节点的各单项式的值的计算过程中，值固定不变的单项式只需计算一次，值之间为简单的倍数关系的单项式可以通过对已计算得到的结果乘以常数进行计算，可以大大节省欧式距离计算的复杂度。

具体地，上述步骤302可以包括：

302A、计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；上述第一节点可以为第k层中任意一个节点；

需要说明的是，如图2a-2b所示，调制方式决定了第k层所有的星座点集合；

优选地，第一节点可以是第k层中星座点为第一象限第一个点的节点；

302B、利用上述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：具体地，可以是将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

具体地，在步骤301中，当k=N_T，第m节点的欧式距离计算式展开为(m的取值为1，2…40)：

E_k=|v_k|²+|r_kk|²|x_k,m|²-[2x_k,m_r×(v_k_r×r_kk)+2x_k,m_i×(v_k_i×r_kk)]

其中x_k,m_r表示第k行第m节点估计发射符号对应的候选星座点值的实部，x_k,m_i表示第k行第m节点估计发射符号对应的候选星座点值的虚部；

当k=N_T-1,...2,1，第m节点的欧式距离为(m的取值为1，2…40)：

其中第一项E_k+1表示上一层的欧式距离。

在上述多项式的计算中，对于同一层的各节点来说，不包括候选星座点值x的单项式（例如|v_k|²）的值与节点无关，是一个固定值，只需计算一次；

各节点的包括候选星座点值x或x²的单项式的值之间存在倍数关系，例如|r_kk|²|x_k,m|²、在计算出一个节点的各单项式的值之后，可以将该节点的各单项式的值乘以相应的系数，即可得到其它节点的相应的单项式的值，例如在计算得到|r_kk|²|x_k,1|²之后，将|r_kk|²|x_k,1|²乘以系数|x_k,2|²/|x_k,1|²即可得到|r_kk|²|x_k,2|²，这样就大大简化了计算过程。

下面以N_R=4,N_T=2为例说明本实施例提供的欧式距离计算方法：

第一步：将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；

k=N_T=2层的欧式距离计算式展开为：

E₂=|v₂|²+|r₂₂|²|x₂|²-[x₂_r×(v₂_r×2r₂₂)+x₂_i×(v₂_i×2r₂₂)]

k=N_T-1=1层的欧式距离计算式展开为：

E₁=E₂+|v₁|²+|r₁₁x₁|²+|r₁₂|²|x₂|²-2(r₁₁×v₁_r×x₁_r+r₁₁×v₁_i×x₁_i)-2[(v₁_r×r₁₂_r+v₁_i×r₁₂_i)×x₂_r+(v₁_i×r₁₂_r-v₁_r×r₁₂_i)×x₂_i]+2[r₁₁r₁₂_r(x₁_r×x₂_r+x₁_i×x₂_i)+r₁₁r₁₂_i(x₁_i×x₂_r-x₁_r×x₂_i)]

第二至三步：对上述展开之后获得的多项式的各单项式进行计算，将各单项式的计算结果存入如下的表格中；

如图2a和图2b所示，调制方式为QPSK时，候选星座点坐标取值为调制方式为16-QAM时，候选星座点坐标取值为 调制方式为64-QAM时，候选星座点坐标取值为 其平方欧式距离取值也为有限个固定值。

k=N_T=2层存的表格：

k=N_T-1=1层存的表格：

从上表可以看出，对于k=2：

调制方式为QPSK时，只需计算出一个节点的各单项式的值，则其它节点的各单项式的值也都确定了；

调制方式为16-QAM时，计算出一个节点的各单项式的值，其它节点的第一个单项式|v₁|²可直接获得，其余各单项式通过乘以相应的系数即可获得；

调制方式为64-QAM时，计算出一个节点的各单项式的值，其它节点的第一个单项式|v₁|²可直接获得，其余各单项式通过乘以相应的系数即可获得；

当k=1时与此同理，在此不再赘述。

第四步：确定第k层的具体星座点集合。通过k层的发射符号预估计单元，计算出x的估计值，根据此估计值以及调制方式确定星座点集合n，n集合中的元素为个。

第五步：根据第四步中确定的集合n的具体元素取值，读取上述表格中的各项单项式的值作为欧式距离计算式中各单项式的值。

例如，对于k=2层，调制方式为16-QAM，某节点的星座点坐标值为则在表格中分别读取|v₂|²、作为该节点欧式距离计算式的单项式的值。

第六步：利用第五步的读取结果，对欧式距离计算式进行简单的加减操作，完成欧式距离的计算操作。

利用本实施例提供的欧式距离计算方法，对于一个欧式距离计算，则第k=N_T层时，M_k个欧式距离计算，需要8次实数乘操作和20+3*M_k次实数加减操作。

第k=(N_T-1,...2,1)层时，M_k个欧式距离计算，需要2+8*(N_T-k+1)+4(N_T-k)次实数乘操作和 $20(N_T-k+1)+\frac{13(N_T-k+1)(N_T-k+2)}{2}+M_k[2(N_T-k+1)+\frac{(N_T-k+1)(N_T-k+2)}{2}]$ 次实数加减操作。

比如，64-QAM，当N_T=2时，第2层，个欧式距离计算，需要次8实数乘操作和20+3*40=140次实数加减操作；第1层，个欧式距离计算，需要2+8*(2-1+1)+4(2-1)=22次实数乘操作和1443次实数加减操作。

以调制方式为64-QAM，N_T=2的情况为例，现有技术中，层2和层1计算欧式距离共需要1760次实数乘操作和1720次实数加操作，本实施例提供的欧式距离计算方法中层2和层1计算欧式距离共需要30次实数乘操作和1583次实数加减操作，显然，相比现有技术极大地减少了运算次数，降低了运算复杂度和功耗。

实施例二：

本发明实施例提供一种欧式距离计算方法，如图4所示，该方法可包括：

401、将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

402、根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

403、根据变换接收复数信号V、QR分解的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算上述多项式中各单项式的计算结果；

404、保存上述多项式中各单项式的计算结果；

具体地，各单项式的计算结果可以保存在预定的表格中；

405、根据节点的星座点值读取已保存的上述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离；

具体地，可以从已保存的表格中读取各单项式的计算结果。

本实施例中，将欧式距离的计算式展开成为多项式，并对该多项式的各单项式的值分别计算之后保存，利用保存的各单项式的值来计算第k层的各节点的欧式距离，由于对于同一层的不同节点来说，多项式中的某些单项式的值固定不变，不同节点的某些单项式的值之间为简单的倍数关系，因此在不同节点的各单项式的值的计算过程中，值固定不变的单项式只需计算一次，值之间为简单的倍数关系的单项式可以通过对已计算得到的结果乘以常数进行计算，可以大大节省欧式距离计算的复杂度。

具体地，上述步骤403可以包括：

403A、计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；上述第一节点可以为第k层中任意一个节点；

优选地，上述第一节点可以是第k层中星座点离星座图原点最近的节点；

如64-QAM时，假设已确定的星座点坐标取值集合为则第一节点可以是星座点取值坐标为的节点；

403B、利用上述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：具体地，可以是将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

本实施例中提供的欧式距离计算方法，与实施例一的不同之处在于，本实施例中，先确定第k层的星座点值集合，然后再计算多项式的各单项式的值，这样在计算过程中，就可以只计算已确定的星座点值对应的节点的单项式的值，相比实施例一中计算第k层所有节点的单项式的值，可以进一步减少运算次数，降低计算复杂度和功耗。

实施例三：

本实施例提供一种欧式距离计算模块，该欧式距离计算模块可以用于执行实施例一上述的方法，如图5所示，该欧式距离计算模块可以包括：

第一展开单元501，用于将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第一计算单元502，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算上述多项式中各单项式的计算结果；

第一保存单元503，用于保存上述多项式中各单项式的计算结果；

第一确定单元504，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

第二计算单元505，用于根据节点的星座点值读取已保存的上述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

本实施例提供的欧式距离计算模块，将欧式距离的计算式展开成为多项式，并对该多项式的各单项式的值分别计算之后保存，利用保存的各单项式的值来计算第k层的各节点的欧式距离，由于对于同一层的不同节点来说，多项式中的某些单项式的值固定不变，不同节点的某些单项式的值之间为简单的倍数关系，因此在不同节点的各单项式的值的计算过程中，值固定不变的单项式只需计算一次，值之间为简单的倍数关系的单项式可以通过对已计算得到的结果乘以常数进行计算，可以大大节省欧式距离计算的复杂度。

具体地，第一计算单元502可具体包括：

第一计算子单元，用于计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；上述第一节点可以为第k层中任意一个节点；

需要说明的是，如图2a-2b所示，调制方式决定了第k层所有的星座点集合；

优选地，上述第一节点可以是第k层中星座点为第一象限第一个点的节点；

第二计算子单元，用于利用上述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：具体地，可以是将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

实施例四：

本发明实施例还提供一种欧式距离计算模块，该欧式距离计算模块可以用于执行实施例二上述的方法，如图6所示，该欧式距离计算模块可以包括：

第二展开单元601，将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第二确定单元602，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；

第三计算单元603，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算上述多项式中各单项式的计算结果；

第二保存单元604，用于保存上述多项式中各单项式的计算结果；

第四计算单元605，用于根据节点的星座点值读取已保存的上述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

本实施例中提供的欧式距离计算模块，与实施例三的不同之处在于，本实施例中，先确定第k层的星座点值集合，然后再计算多项式的各单项式的值，这样在计算过程中，就可以只计算已确定的星座点值对应的节点的单项式的值，相比实施例一中计算第k层所有节点的单项式的值，可以进一步减少运算次数，降低计算复杂度和功耗。

具体地，第三计算单元603可具体包括：

第三计算子单元，用于计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；上述第一节点为第k层中任意一个节点；

优选地，上述第一节点可以是第k层中星座点离星座图原点最近的节点；

第四计算子单元，用于利用上述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：具体地，可以是将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

实施例五：

本发明实施例还提供一种多输入多输出译码装置，该装置可包括如实施例三或四所描述的欧式距离计算模块，具体内容可参考实施三或四的描述，在此不再赘述。

进一步地，该多输入多输出译码装置还可包括接口模块、参数控制模块、存储模块、发射符号预估计模块以及树搜索模块等其它模块。

以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取器（Random Access Memory，RAM）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种欧式距离计算方法，其特征在于，包括：

将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；

保存所述多项式中各单项式的计算结果；

根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果包括：

计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；所述第一节点为第k层中的任意一个节点；

利用所述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

3.一种欧式距离计算方法，其特征在于，包括：

将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；

根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；

保存所述多项式中各单项式的计算结果；

根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果包括：

计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；所述第一节点为第k层中任意一个节点；

利用所述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

5.一种欧式距离计算模块，其特征在于，包括：

第一展开单元，用于将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第一计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；

第一保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；

第一确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；

第二计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

6.根据权利要求5所述的模块，其特征在于，所述第一计算单元具体包括：

第一计算子单元，用于计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；所述第一节点为第k层中任意一个节点；

第二计算子单元，用于利用所述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

7.一种欧式距离计算模块，其特征在于，包括：

第二展开单元，将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1≤k≤N_T,N_T为发送天线数；

第二确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；

第三计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；

第二保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；

第四计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节点的欧式距离。

8.根据权利要求7所述的模块，其特征在于，所述第三计算单元具体包括：

第三计算子单元，用于计算并保存第一节点的各单项式的计算结果；所述第一节点为第k层中任意一个节点；

第四计算子单元，用于利用所述第一节点的各单项式的计算结果计算第k层中其它节点的各单项式的计算结果：将第一节点的单项式的计算结果直接作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果，或者将第一节点的单项式的计算结果乘以相应的系数后作为第k层其它节点的对应单项式的计算结果。

9.一种多输入多输出译码装置，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的欧式距离计算模块。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括接口模块、参数控制模块、存储模块、发射符号预估计模块以及树搜索模块。