CN104753839A - 最大似然检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种最大似然检测方法及装置，属于无线通信技术领域。所述方法包括：分别确定各层发射信号所在信道的调制方式及对应的星座点集合；根据星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合，并根据各最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合；将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，获得各层发射信号。本发明通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合；根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得该最大似然检测方法的计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

Description

最大似然检测方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种最大似然检测方法及装置。

背景技术

多输入多输出系统通过同时使用多个收发天线，可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。由于多输入多输出系统每个时刻上各个接收天线所接收到的信号是多层发射信号的叠加，且每层发射信号代表一个在空间域或波束域独立传输的数据流。因而可以分辨并恢复出各层发射信号的多输入多输出检测方法成为多输入多输出系统中的主要技术。又由于在众多多输入多输出检测方法中，基于对数似然比的最大似然检测方法是最优的多输入多输出检测方法。因此，如何实现最大似然检测是实现多输入多输出检测方法，提高通信系统的容量和频谱利用率的关键。

目前，最大似然检测方法为遍历各层中各个发射信号，根据以各层发射信号对应的信道为行组成的信道矩阵计算各个发射信号中每个符号位为0/1的对数似然比，再将计算得到的对数似然比送给译码器进行译码，获得最优的发射信号矩阵。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于现有技术是遍历各个发射信号以获取对数似然比，因此，现有技术的计算复杂度随发射信号数量的增加呈指数增加，使得该检测算法的复杂度较高，占用资源较多，实现困难。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种最大似然检测方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种最大似然检测方法，所述方法包括：

分别确定各层发射信号所在信道的调制方式，并根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合；

根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，并根据所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合；

将所述各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对所述各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得所述各层发射信号。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合，包括：

根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号的符号位的数量；

根据所述各层发射信号所在信道的调制方式及所述各层发射信号的各个符号位的取值确定所述各层发射信号对应的各个第一星座点值，将所述各层发射信号对应的各个第一星座点值组成所述各层发射信号对应的星座点集合。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

根据所述各层发射信号的第一星座点值及所述第二星座点值计算度量值，并将所述度量值作为所述各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

将所述各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为所述各层发射信号对应的最小度量集合。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述根据所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合，包括：

将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集，并将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

将所述第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量，并将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

根据所述第一最小度量及所述第二最小度量计算对数似然比，并将所述各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为所述各层发射信号对应的对数似然比集合。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取信道矩阵的子信道矩阵；

所述根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据所述各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合。

第二方面，提供了一种最大似然检测装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于分别确定各层发射信号所在信道的调制方式；

第二确定模块，用于根据所述第一确定模块确定的所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合；

第三确定模块，用于根据所述第二确定模块确定的所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合；

第四确定模块，用于根据所述第三确定模块确定的所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合；

发送模块，用于将所述第四确定模块确定的所述各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对所述各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得所述各层发射信号。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，包括：

第一确定单元，用于根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号的符号位的数量；

第二确定单元，用于根据所述各层发射信号所在信道的调制方式及所述各层发射信号的各个符号位的取值确定所述各层发射信号对应的各个第一星座点值；

组合单元，用于将所述各层发射信号对应的各个第一星座点值组成所述各层发射信号对应的星座点集合。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第三确定模块，包括：

第一确定单元，用于根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

计算单元，用于根据所述各层发射信号的第一星座点值及所述第二星座点值计算度量值；

第二确定单元，用于将所述度量值作为所述各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

第三确定单元，用于将所述各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为所述各层发射信号对应的最小度量集合。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第四确定模块，包括：

第一组合单元，用于将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集；

第二组合单元，用于将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

第一确定单元，用于将所述第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量；

第二确定单元，用于将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

计算单元，用于根据所述第一最小度量及所述第二最小度量计算对数似然比；

第三确定单元，用于将所述各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为所述各层发射信号对应的对数似然比集合。

结合第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式、第二方面的第二种可能的实现方式、第二方面的第三种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述装置还包括：

获取模块，用于获取信道矩阵的子信道矩阵；

所述第三确定模块，用于根据所述各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合，并根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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它的附图。

图1是本发明实施例一提供的最大似然检测方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的最大似然检测方法流程图；

图3是本发明实施例二提供的最大似然检测方法应用示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种最大似然检测装置的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的第二确定模块的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的第三确定模块的结构示意图；

图7是本发明实施例三提供的第四确定模块的结构示意图；

图8是本发明实施例三提供的另一最大似然检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例提供了一种最大似然检测方法，参见图1，本实施例提供的方法包括：

101：分别确定各层发射信号所在信道的调制方式，并根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合；

优选地，根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合，包括：

根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号的符号位的数量；

根据各层发射信号所在信道的调制方式及各层发射信号的各个符号位的取值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值，将各层发射信号对应的各个第一星座点值组成各层发射信号对应的星座点集合。

102：根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合，并根据各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合；

优选地，根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

根据各层发射信号的第一星座点值及第二星座点值计算度量值，并将度量值作为各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

将各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为各层发射信号对应的最小度量集合。

优选地，根据各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合，包括：

将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集，并将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

将第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量，并将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

根据第一最小度量及第二最小度量计算对数似然比，并将各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为各层发射信号对应的对数似然比集合。

103：将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得各层发射信号。

优选地，该方法还包括：

获取信道矩阵的子信道矩阵；

根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合。

本发明实施例提供的方法，通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合，并根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

实施例二

本发明实施例提供了一种最大似然检测方法，结合上述实施例一的内容，为了便于说明，本实施例以待检测的多输入多输出（Multiple Input MultipleOutput，MIMO）系统为两层MIMO系统，且第一层发射信号对应的信道的调制方式为QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，四相移相键控）为例，对本实施例提供的最大似然检测方法进行说明。参见图2，本实施例提供的方法流程包括：

201：分别确定各层发射信号所在信道的调制方式；

由于各层发射信号在发射前均会根据发射信号所在信道的调制方式对发射信号的参数（例如：振幅、频率和相位）进行调制，以使发射信号可以在有限带宽的高频信道中传输，因此，根据接收到各层发射信号的参数就可以确定各层发射信号所在信道的调制方式。当然，还可以通过其它方式确定各层发射信号所在信道的调制方式，本实施例不对确定各层发射信号所在信道的调制方式的具体确定方法进行限定。

具体的，以第一层发射信号为例，根据接收到的第一层发射信号的振幅、频率和相位，确定第一层发射信号所在信道的调制方式为QPSK。当然，第一层发射信号所在信道的调制方式还可以为BPSK（Binary Phase Shift Keying，双相移相键控），或者16QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制），或者64QAM，或者其它调制方式，本实施例不对第一层发射信号所在信道的具体调制方式进行限定。

需要说明的是，为了便于说明，本实施例及后续实施例均以第一层发射信号为例进行解释说明。对于其它各层发射信号的处理方式与第一层发射信号相同，本实施例及后续实施例不再对其它各层发射信号的处理方式进行解释说明。

202：根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合；

本实施例不对根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合的具体确定方式进行限定，包括但不限于通过如下两个步骤确定各层发射信号对应的星座点集合：

第一步：根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号的符号位的数量；

本实施例不对根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号的符号位的数量的具体确定方法进行限定。例如，根据各层发射信号所在信道的调制方式分别查找各个调制方式对应的星座点映射表，分别将各个星座点映射表中符号位的位数确定为各层发射信号的符号位的数量。

具体的，对于第一层发射信号，根据第一层发射信号所在信道的BPSK调制方式查找BPSK对应的星座点映射表，如表1所示，其中第一列b(i),b(i+1)表示符号位，且符号位的位数为2位，第一符号位为b(i)，第二符号位为b(i+1)；第二列I表示星座点的实部；第三列Q表示星座点的虚部。将表1中符号位的位数2确定为第一层发射信号的符号位的数量。

表1：QPSK星座点映射表

当然，BPSK对应的星座点映射表对应的星座映射表还可以为其它内容，本实施例不对BPSK对应的星座点映射表的具体内容进行限定。本实施例也不对其它调制方式对应的具体星座点映射表进行限定，例如：BPSK调制方式对应的星座点映射表如表2所示，16QAM调制方式对应的星座点映射表如表3所示，64QAM调制方式对应的星座点映射表如表4所示。

表2：BPSK星座点映射表

表3：16QAM星座点映射表

表4：64QAM星座点映射表

第二步：根据各层发射信号所在信道的调制方式及各层发射信号的各个符号位的取值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值，将各层发射信号对应的各个第一星座点值组成各层发射信号对应的星座点集合。

本实施例不对根据各层发射信号所在信道的调制方式及各层发射信号的各个符号位的取值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值的具体确定方法进行限定。例如：根据各层发射信号所在信道的调制方式分别确定各个调制方式对应的星座点映射表，分别根据各个星座点映射表中各个符号位的取值以及其对应的I及Q的值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值为其中N表示第一星座点值的数量。

具体的，对于第一层发射信号，根据第一层发射信号所在信道的BPSK调制方式确定BPSK调制方式对应的星座点映射表为表1，表1中符号位有2位，分别是b(i)和b(i+1)，且b(i),b(i+1)的取值有四种情况，分别为00、01、10、和11。根据表1中符号位为00对应的I及Q的值确定第一层发射信号对应的第一个第一星座点值为根据表1中符号位为01对应的I及Q的值确定第一层发射信号对应的第二个第一星座点值为根据表1中符号位为10对应的I及Q的值确定第一层发射信号对应的第三个第一星座点值为根据表1中符号位为11对应的I及Q的值确定第一层发射信号对应的第四个第一星座点值为将第一层发射信号对应的四个第一星座点值组成第一层发射信号对应的星座点集合 $X_1=\{x_1^{\left(1\right)},x_1^{\left(2\right)},x_1^{\left(3\right)},x_1^{\left(4\right)}\}=\{1/\sqrt{2}+j1/\sqrt{2},1/\sqrt{2}-j1/\sqrt{2},-1/\sqrt{2}+j1/\sqrt{2},-1/\sqrt{2}-j1/\sqrt{2}\}.$

203：根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合；

其中，信道矩阵H为MIMO系统中以各层发射信号所在信道为列组成的矩阵。例如，H=[h₁,h₂]由表示第一层发射信号所在信道的h₁和表示第二层发射信号所在信道的h₂组成。

本实施例不对根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合的具体确定方法进行限定，例如通过如下三个步骤确定各层发射信号对应的最小度量集合：

步骤一：根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

本实施例不对根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值的具体确定方法进行限定，例如通过如下方法确定各层发射信号的第二星座点值：

两层MIMO系统中，将接收到的发射信号表示为y=h₁x₁+h₂x₂+n，其中x₁为第一层发射信号的各符号位的取值集合χ₁中的任一值，x₂表示第第二层发射信号的各符号位的取值集合χ₂中的任一值，n表示高斯噪声向量。且x₂的第i符号位为c_i的符号位取值集合为第i符号位为c_i对应的度量值为Λⁱ(y,c_i)＝logp(c_i|y,h₁,h₂)。

对于第一层发射信号x₁，将第二层发射信号x₂则视为干扰流，度量Λⁱ(y,c_i)可以表示为：

公式（1）

其中，

带R下标的参数表示对应变量的实部，带I下标表的参数示对应变量的虚部。

因此，x₂满足如下条件时，第一星座点值对应的度量值最小：

公式（2）

将步骤202中得确定的第一层发射信号对应的星座点集合中每一个值带入上述公式（2），即可以得到与每个第一星座点值对应的第二星座点值，且该第二星座点值为第一层发射信号对应的星座点集合中使第一层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值。

具体的，将步骤202中确定的集合中的代入公式（2），得到与对应的第二星座点值代入公式（2），得到与对应的第二星座点值代入公式（2），得到与对应的第二星座点值代入公式（2），得到与对应的第二星座点值代入公式（2），得到与对应的第二星座点值

需要说明的是，为了便于说明，本实施例及后续实施例均以两层MIMO系统为例进行解释说明。对于如三层MIMO系统、四层MIMO系统等多层MIMO系统可以先将多层发射信号所在信道进行划分和干扰消除，将多层MIMO系统划分成两层，其中任一层均为多层信道发射信号的有机组合。因此，本实施例及后续实施例所述的第一层发射信号或第二层发射信号可以为单层信道的发射信号也可以为多层信道发射信号的有机组合。本实施例不对多层发射信号所在信道进行划分和干扰消除的具体方法进行限定。

步骤二：根据各层发射信号的第一星座点值及第二星座点值计算度量值，并将度量值作为各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

将各层发射信号的第一星座点值及第二星座点值代入公式（1）计算度量值，并将度量值作为各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值。

具体的，将第一层发射信号的第一星座点值及第二星座点值代入公式（1）计算度量值d⁽¹⁾，将及代入公式（1）计算度量值d⁽²⁾，将及代入公式（1）计算度量值d⁽³⁾，将及代入公式（1）计算度量值d⁽⁴⁾，并将度量值d⁽¹⁾、d⁽²⁾、d⁽³⁾及d⁽⁴⁾作为第一层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值。

步骤三：将各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为各层发射信号对应的最小度量集合。

具体的，将集合d={d⁽¹⁾,d⁽²⁾,d⁽³⁾,d⁽⁴⁾}作为第一层发射信号对应的最小度量集合。

另外，由于一些具有特殊形式的矩阵（例如：上三角矩阵、下三角矩阵等）可以加快矩阵运算时的运算速度，因此为了提高最大似然检测方法的效率，在执行步骤203根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合之前，还可以先将信道矩阵进行分解进而获取信道矩阵的具有特殊形式的子信道矩阵，再根据各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合。本实施例不对获取信道矩阵的子信道矩阵的具体方法进行限定。例如：通过QR分解将信道矩阵H分解为一个次酉矩阵Q和一个上三角矩阵R，将R作为H的子信道矩阵。

具体的，将信道矩阵 $H=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{N_R,N_T}& r_{N_R,N_{T-1}}& ...& r_{N_R,1}\\ r_{N_{R-1},N_T}& r_{N_{R-1},N_{T-1}}& ...& r_{N_{R-1},1}\\ .& .& & .\\ .& .& ...& .\\ .& .& & .\\ r_{1,N_T}& r_{1,N_{T-1}}& ...& r_{\mathrm{1,1}}\end{array}\right]$ 进行QR分解，得到上三角矩阵 $R=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{N_T,N_T}& r_{N_T,N_{T-1}}& ...& r_{N_T,1}\\ 0& r_{N_{T-1},N_{T-1}}& ...& r_{N_{T-1},1}\\ .& .& & .\\ .& .& 0& .\\ .& .& & .\\ 0& 0& ...& r_{\mathrm{1,1}}\end{array}\right],$ 根据第一层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵R确定第一层发射信号对应的最小度量集合。其中，N_R表示接收信号的层数，N_T表示发射信号的层数。

204：根据各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合；

本实施例不对根据各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合的具体确定方法进行限定，包括但不限于通过如下三个步骤确定：

步骤1、将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集，并将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

具体的，以第一数值为0，第二数值为1为例，对于第一层发射信号，其符号位取值情况为00、01、10、和11，其对应的第一星座点值分别为和在执行步骤203之后得到，度量值d⁽¹⁾、d⁽²⁾、d⁽³⁾和d⁽⁴⁾分别为第一层发射信号的第一星座点值和对应的最小度量值。因此，确定符号位00对应的最小度量为d⁽¹⁾、符号位01对应的最小度量为d⁽²⁾、符号位10对应的最小度量为d⁽³⁾、符号位11对应的最小度量为d⁽⁴⁾。则将第一层发射信号对应的最小度量集合中第一符号位为0的00对应的最小度量及01对应的最小度量组成第一符号位的第一子集{d⁽¹⁾,d⁽²⁾}，将第一层发射信号对应的最小度量集合中第一符号位为1的10对应的最小度量及11对应的最小度量组成第一符号位的第二子集{d⁽³⁾,d⁽⁴⁾}。

同样，将第一层发射信号对应的最小度量集合中第二符号位为0的00对应的最小度量及10对应的最小度量组成第二符号位的第一子集{d⁽¹⁾,d⁽³⁾}，将第一层发射信号对应的最小度量集合中第二符号位为1的01对应的最小度量及11对应的最小度量组成第二符号位的第二子集{d⁽²⁾,d⁽⁴⁾}。

当然，本实施例不对第一数值或者第二数值的具体值进行限定。

步骤2、将第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量，并将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

具体的，对于第一符号位的第一子集，如果d⁽¹⁾<d⁽²⁾，则将d⁽¹⁾作为第一符号位的第一最小度量，如果d⁽³⁾<d⁽⁴⁾，则将d⁽³⁾作为第一符号位的第二最小度量。对于第二符号位的第一子集，如果d⁽³⁾<d⁽¹⁾，则将d⁽³⁾作为第二符号位的第一最小度量，如果d⁽⁴⁾<d⁽²⁾，则将d⁽⁴⁾作为第二符号位的第二最小度量。本实施例不对各符号位的第一子集或第二子集中各个度量之间的具体大小关系进行限定。

步骤3、根据第一最小度量及第二最小度量计算对数似然比，并将各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为各层发射信号对应的对数似然比集合。

本实施例不对根据第一最小度量及第二最小度量计算对数似然比的具体计算方法进行限定，例如：第i符号位为ci的对数似然比表示为：

${\mathrm{LLR}}^i\left(c_i\right|y,h_1,h_2)=\log \frac{p(c_i=1|y,h_1,h_2)}{p(c_i=0|y,h_1,h_2)}$

而步骤203中第i符号位为c_i对应的度量值为Λⁱ(y,c_i)＝logp(c_i|y,h₁,h₂)，因此，LLRⁱ(c_i|y,h₁,h₂)可以表示为c_i=1的最小度量和c_i=0的最小度量之差。

具体的，各个符号位的对数似然比为第二最小度量与第一最小度量之差，即第一符号位的对数似然比LLR¹=d⁽³⁾-d⁽¹⁾，第二符号位的对数似然比LLR¹=d⁽⁴⁾-d⁽³⁾。并将第一层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合{d⁽³⁾-d⁽¹⁾,d⁽⁴⁾-d⁽³⁾}作为各层发射信号对应的对数似然比集合。

205：将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得各层发射信号。

本实施例不对将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器的具体发送方式进行限定。包括但不限于：通过消息信令方式将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器。

具体的，将第一层发射信号对应的对数似然比集合{d⁽³⁾-d⁽¹⁾,d⁽⁴⁾-d⁽³⁾}通过消息信令发送给译码器，使译码器对各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得各层发射信号。

需要说明的是，本实施例仅以第一层发射信号为例对本发明提供的最大似然检测方法进行说明，在具体实施时，可以将本发明实施例提供的方法同时应用于各层以获得各层发射信号。也可以如图3所示先将本发明实施例提供的方法应用于第一层，得到第一层发射信号后，再交换信道矩阵中的第一列与第二列，然后以交换后的信道矩阵为信道矩阵将本发明实施例提供的方法应用到第二层，获得第二层发射信号。本实施例不对各层发射信号应用本发明实施例提供的方法获得发射信号的具体顺序进行限定。

本实施例提供的方法，通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合，并根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

实施例三

本发明实施例提供了一种最大似然检测装置，参见图4，该装置包括：

第一确定模块401，用于分别确定各层发射信号所在信道的调制方式；

第二确定模块402，用于根据第一确定模块401确定的各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合；

第三确定模块403，用于根据第二确定模块402确定的各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合；

第四确定模块404，用于根据第三确定模块403确定的各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合；

发送模块405，用于将第四确定模块404确定的各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得各层发射信号。

参见图5，第二确定模块402，包括：

第一确定单元4021，用于根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号的符号位的数量；

第二确定单元4022，用于根据各层发射信号所在信道的调制方式及各层发射信号的各个符号位的取值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值；

组合单元4023，用于将各层发射信号对应的各个第一星座点值组成各层发射信号对应的星座点集合。

参见图6，第三确定模块403，包括：

第一确定单元4031，用于根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

计算单元4032，用于根据各层发射信号的第一星座点值及第二星座点值计算度量值；

第二确定单元4033，用于将度量值作为各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

第三确定单元4034，用于将各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为各层发射信号对应的最小度量集合。

参见图7，第四确定模块404，包括：

第一组合单元4041，用于将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集；

第二组合单元4042，用于将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

第一确定单元4043，用于将第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量；

第二确定单元4044，用于将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

计算单元4045，用于根据第一最小度量及第二最小度量计算对数似然比；

第三确定单元4046，用于将各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为各层发射信号对应的对数似然比集合。

参见图8，该装置还包括：

获取模块406，用于获取信道矩阵的子信道矩阵；

第三确定模块403，用于根据各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合。

综上所述，本发明实施例所述装置，通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合，并根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

实施例四

本实施例提供了一种最大似然检测设备，该设备包括：处理器和发射机。

其中，处理器，用于分别确定各层发射信号所在信道的调制方式，并根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号对应的星座点集合；根据各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合，并根据各层发射信号对应的最小度量集合确定各层发射信号对应的对数似然比集合；

发射机，用于将各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得各层发射信号。

进一步地，处理器，还用于根据各层发射信号所在信道的调制方式确定各层发射信号的符号位的数量；根据各层发射信号所在信道的调制方式及各层发射信号的各个符号位的取值确定各层发射信号对应的各个第一星座点值，将各层发射信号对应的各个第一星座点值组成各层发射信号对应的星座点集合。

进一步地，处理器，还用于根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；根据各层发射信号的第一星座点值及第二星座点值计算度量值，并将度量值作为各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

将各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为各层发射信号对应的最小度量集合。

进一步地，处理器，还用于将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集，并将各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；将第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量，并将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；根据第一最小度量及第二最小度量计算对数似然比，并将各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为各层发射信号对应的对数似然比集合。

进一步地，处理器，还用于获取信道矩阵的子信道矩阵；根据各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定各层发射信号对应的最小度量集合。

综上所述，本实施例提供的设备，通过根据各层发射信号所在信道的调制方式确定该层发射信号对应的星座点集合及其对应的最小度量集合，并根据最小度量集合确定该层发射信号对应的对数似然比集合并依次获得该层发射信号，使得计算复杂度仅与该层的发射信号数量相关，减少了算法复杂度，降低了算法占用资源。

需要说明的是：上述实施例提供的最大似然检测装置在实现最大似然检测时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的最大似然检测装置与最大似然检测方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种最大似然检测方法，其特征在于，所述方法包括：

分别确定各层发射信号所在信道的调制方式，并根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合；

根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，并根据所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合；

将所述各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对所述各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得所述各层发射信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合，包括：

根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号的符号位的数量；

根据所述各层发射信号所在信道的调制方式及所述各层发射信号的各个符号位的取值确定所述各层发射信号对应的各个第一星座点值，将所述各层发射信号对应的各个第一星座点值组成所述各层发射信号对应的星座点集合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

根据所述各层发射信号的第一星座点值及所述第二星座点值计算度量值，并将所述度量值作为所述各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

将所述各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为所述各层发射信号对应的最小度量集合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合，包括：

将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集，并将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

将所述第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量，并将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

根据所述第一最小度量及所述第二最小度量计算对数似然比，并将所述各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为所述各层发射信号对应的对数似然比集合。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取信道矩阵的子信道矩阵；

所述根据所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合，包括：

根据所述各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合。

6.一种最大似然检测装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于分别确定各层发射信号所在信道的调制方式；

第二确定模块，用于根据所述第一确定模块确定的所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号对应的星座点集合；

第三确定模块，用于根据所述第二确定模块确定的所述各层发射信号对应的星座点集合及信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合；

第四确定模块，用于根据所述第三确定模块确定的所述各层发射信号对应的最小度量集合确定所述各层发射信号对应的对数似然比集合；

发送模块，用于将所述第四确定模块确定的所述各层发射信号对应的对数似然比集合发送给译码器，使译码器对所述各层发射信号对应的对数似然比集合进行译码，获得所述各层发射信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，包括：

第一确定单元，用于根据所述各层发射信号所在信道的调制方式确定所述各层发射信号的符号位的数量；

第二确定单元，用于根据所述各层发射信号所在信道的调制方式及所述各层发射信号的各个符号位的取值确定所述各层发射信号对应的各个第一星座点值；

组合单元，用于将所述各层发射信号对应的各个第一星座点值组成所述各层发射信号对应的星座点集合。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，包括：

第一确定单元，用于根据信道矩阵确定各层发射信号的第二星座点值，每层发射信号的第二星座点值为每层发射信号对应的星座点集合中使其它各层发射信号对应的星座点集合中的每个第一星座点值对应的度量值最小的星座点值；

计算单元，用于根据所述各层发射信号的第一星座点值及所述第二星座点值计算度量值；

第二确定单元，用于将所述度量值作为所述各层发射信号的第一星座点值对应的最小度量值；

第三确定单元，用于将所述各层发射信号对应的星座点集合中各个第一星座点值对应的各个最小度量值的集合作为所述各层发射信号对应的最小度量集合。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块，包括：

第一组合单元，用于将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第一数值的最小度量组成第一子集；

第二组合单元，用于将所述各层发射信号对应的最小度量集合中符号位为第二数值的最小度量组成第二子集；

第一确定单元，用于将所述第一子集中最小的最小度量作为第一最小度量；

第二确定单元，用于将第二子集中最小的最小度量作为第二最小度量；

计算单元，用于根据所述第一最小度量及所述第二最小度量计算对数似然比；

第三确定单元，用于将所述各层发射信号的各符号位的对数似然比组成的集合作为所述各层发射信号对应的对数似然比集合。

10.根据权利要求6至9任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取模块，用于获取信道矩阵的子信道矩阵；

所述第三确定模块，用于根据所述各层发射信号对应的星座点集合及子信道矩阵确定所述各层发射信号对应的最小度量集合。