CN106301497B - 一种混合发送编码检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合发送编码检测方法，包括步骤：包括步骤：将至少两个正交STBC编码组信号通过给定天线混合发送，或者至少一个正交STBC编码组信号与至少一个空分复用SDM编码组信号通过给定天线混合发送；对信道矩阵的元素和发送矢量S的元素进行分块，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h或者同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号s或者同一SDM编码组对应的发送符号s划分至同一发送符号块中；按块对发送符号进行检测。本发明对信道矩阵H的元素和发送矢量S元素进行分块，整个检测过程按块处理，减少了迭代次数，也减少了矩阵计算次数，保持了Symbol‑ZF/MMSE‑SIC detection的优越性能，降低了实现的复杂度。

Description

一种混合发送编码检测方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种混合发送编码检测方法和装置。
背景技术
通过在MIMO上使用空间复用技术，通信的吞吐量得到大大的提升，接收矢量中每个发送符号除了受到白噪声影响，还相互干扰，所以接收端需要一个检测器进行解扰。
假设空间复用信号经过平坦的瑞利信道(Flat Rayleigh fading channel),接收到的信号表示为：
R＝H·S+N (1)
在等式中(1)中：
(1)H代表信道矩阵并表示为：
当中，Nt与Nr分别表示发送天线与接收天线的数量。
(2)S代表发送矢量并表示为：
当中，si表示第i个空间复用符号。
(3)R代表接收矢量并表示为：
在等式中ri表示第i个接收符号。
(4)N是一个方差为均值为0的高斯白噪声矢量。
从公式(1)可见，接收矢量中每个发送符号除了受到白噪声影响，还相互干扰。所以接收端需要一个检测器进行解扰。
ZF/MMSE detection是一种线性检测器。简单的实现方法让其受到广泛的应用。所谓的线性检测器就是让接收端创造一个检测矩阵W得到以下结果：
等式中为被检测的信息符号矢量。
ZF detection表示为：
WZF＝(HHH)-1HH (6)
等式中(·)H与(·)-1分别表示为厄密共轭(Hermitian)和逆矩阵。
MMSE detection表示为：
等式中与s2分别表示为噪声功率与信号功率。ZF/MMSE detection虽然有着简单的实现过程，但是存在性能不足的劣势。ZF/MMSE-SIC detection是根据ZF/MMSEdetection所改进的一种非线性串行符号干扰抵消的检测方法，ZF/MMSE-SIC detection虽然能满足性能要求，但ZF/MMSE-SIC detection所要进行的矩阵计算量巨大，带来相当大的实现复杂度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种混合发送编码检测方法和装置，克服现有技术的ZF/MMSE-SIC detection检测方法矩阵计算量巨大，实现复杂的缺陷。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种混合发送编码检测方法，包括步骤：
A1、至少两个正交STBC编码组信号通过给定天线混合发送，或者至少一个正交STBC编码组信号与至少一个空分复用SDM编码组信号通过给定天线混合发送；
A2、在接收端天线收到完整的编码信号后，保存接收矢量R，通过信道估计确定信道矩阵H；
A3、对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号s划分至同一STBC发送符号块中，或者同一SDM编码组对应的发送符号s划分至同一SDM发送符号块中；
A4、按块对发送符号进行检测。
根据本发明的实施例，所述步骤A4包括步骤：
B1、计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序；
B2、根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与STBC发送符号块和SDM发送符号块相应的检测矩阵W元素块；
B3、取第一个检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法并对该矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定第一个发送符号块中的发送符号；
B4、取第一个衰落系数块与第一个发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法，接收矢量R与将该矩阵乘法所得乘积矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R；
B5、去除当前信道矩阵H的第一个衰落系数块，构成新的信道矩阵H并重复步骤B2至B5，直至当前信道矩阵H的衰落系数块全部去除。
根据本发明的实施例，在步骤B3中，采用最大似然法对所得乘积矢量的元素进行判决。
一种混合发送编码检测装置，包括信道矩阵分块器、块能量估计器、接收符号缓存器、加法器、ZF/MMSE检测矩阵计算器、ZF/MMSE块检测器、被检测符号块硬判决器、重塑块干扰器，所述信道矩阵分块器分别与所述块能量估计器、所述ZF/MMSE检测矩阵计算器和所述重塑块干扰器相连，所述ZF/MMSE检测矩阵计算器、所述ZF/MMSE块检测器、所述被检测符号块硬判决器、所述重塑块干扰器、所述加法器、所述接收符号缓存器依次相连，所述信道矩阵分块器用于对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，得到由衰落系数块构成的信道矩阵H和由发送符号块构成的发送矢量S，所述块能量估计器计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序，所述接收符号缓存器用于缓存接收矢量R，所述ZF/MMSE检测矩阵计算器用于根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与发送符号块相应的检测矩阵W元素块，所述ZF/MMSE块检测器用于取检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法，所述被检测符号块硬判决器用于对所述ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定发送符号块中的发送符号，所述重塑块干扰器用于取衰落系数块与发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法得到干扰矢量，所述加法器用于对接收矢量R与所述干扰矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R。
根据本发明的实施例，还包括已检测符号缓存器，所述已检测符号缓存器与所述被检测符号块硬判决器相连，所述已检测符号缓存器用于缓存已检测出的发送符号s。
根据本发明的实施例，所述被检测符号块硬判决器采用最大似然法对所述ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：因为正交编码的特性，正交STBC的内部符号不存在相互干扰，在混合发送时，发送信号的干扰只存在于正交STBC之间，空分复用SDM之间，正交STBC与空分复用SDM之间，针对这样的特点，本发明对信道矩阵H的元素和发送矢量S元素进行分块，整个检测过程按块处理，减少了迭代次数，也减少了矩阵计算次数，保持了Symbol-ZF/MMSE-SIC detection的优越性能，降低了实现的复杂度。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明混合发送编码检测装置示意图；
图2为本发明混合发送两个STBC的误码率(BER)性能图；
图3为本发明混合发送STBC和SDM的误码率(BER)性能图。
具体实施方式
如图1所示，本发明混合发送编码检测装置，包括信道矩阵分块器、块能量估计器、接收符号缓存器、加法器、ZF/MMSE检测矩阵计算器、ZF/MMSE块检测器、被检测符号块硬判决器、重塑块干扰器，信道矩阵分块器分别与块能量估计器、ZF/MMSE检测矩阵计算器和重塑块干扰器相连，ZF/MMSE检测矩阵计算器、ZF/MMSE块检测器、被检测符号块硬判决器、重塑块干扰器、加法器、接收符号缓存器依次相连，信道矩阵分块器用于对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，得到由衰落系数块构成的信道矩阵H和由发送符号块构成的发送矢量S，块能量估计器计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序，接收符号缓存器用于缓存接收矢量R，ZF/MMSE检测矩阵计算器用于根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与发送符号块相应的检测矩阵W元素块，ZF/MMSE块检测器用于取检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法，被检测符号块硬判决器用于对ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定发送符号块中的发送符号，重塑块干扰器用于取衰落系数块与发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法得到干扰矢量，加法器用于对接收矢量R与干扰矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R。本发明混合发送编码检测装置还包括已检测符号缓存器，已检测符号缓存器与被检测符号块硬判决器相连，已检测符号缓存器用于缓存已检测出的发送符号s。被检测符号块硬判决器采用最大似然法对ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决。
本发明混合发送编码检测方法，包括步骤：
一种混合发送编码检测方法，包括步骤：
A1、至少两个正交STBC编码组信号通过给定天线混合发送，或者至少一个正交STBC编码组信号与至少一个空分复用SDM编码组信号通过给定天线混合发送；
A2、在接收端天线收到完整的编码信号后，保存接收矢量R，通过信道估计确定信道矩阵H；
A3、对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号s划分至同一STBC发送符号块中，或者同一SDM编码组对应的发送符号s划分至同一SDM发送符号块中；
A4、按块对发送符号进行检测。
根据本发明的实施例，步骤A4包括步骤：
B1、计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序；
B2、根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与STBC发送符号块和SDM发送符号块相应的检测矩阵W元素块；
B3、取第一个检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法并对该矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定第一个发送符号块中的发送符号；
B4、取第一个衰落系数块与第一个发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法，接收矢量R与将该矩阵乘法所得乘积矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R；
B5、去除当前信道矩阵H的第一个衰落系数块，构成新的信道矩阵H并重复步骤B2至B5，直至当前信道矩阵H的衰落系数块全部去除。
在步骤B3中，采用最大似然法对所得乘积矢量的元素进行判决。
实施例1
假设信道为平坦瑞利衰弱信道，发送方传输两个Almonti 2x1 STBC混合的调制信号。接收信号表示为：
其中h的第一个下标是接收天线序号，第二个下标是发送天线序号，通过等式变换，可得：
然后，将信道矩阵、发送矢量进行块划分，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号划分至同一STBC发送符号块中；由于是传输两个Almonti 2x1 STBC混合信号，所以发送的四个符号可划分为S1和S2两块，即：
信道矩阵划分为H1和H2两块，即：
块划分后公式可表示为：
在上面的等式中：
(1)H1与H2分别表示为：
(2)R表示为：
(3)S1与S2分别表示为：
(4)N表示为：
简化的表达形式为：
R＝H·S+N
以上公式的(·)*表示为复数共轭。
第一步：接收信号会进入信道估计模块，进行信道估计以便获得信道信息H。目前，信道估计方法种类很多，这里我们以简单的LS信道估计方法来估计出信道信息H。
第二步：信道估计值H会被送到信道矩阵分块器进行信道矩阵分块操作并缓存起来。根据发送信号是由两个Almonti 2x1 STBC组成，信道矩阵H会被划分为H1和H2，它们分别表示为：
另外，接收符号会缓存R在接收符号缓存器。
第三步：把分好块的信道矩阵块H1和H2送到块能量估计器，分别计算每个块的能量值，计算过程为：
在以上等式中：
(1)|·|2表示为绝对值的平方。
(2)表示为H的第j块的第1列。
依据块能量估计器对两个块估计出来的能量，从大到小重新在信道矩阵分块器里重新排列H里的块，从左往右排列。假设，则第一块的能量值大于第二块的能量值。H里的块排序为：
H＝[H1 H2]
第四步：在第一次迭代时，设H(1)＝H，R(1)＝R。
第五步：设索引为1。
第六步：信道矩阵分块器会把信道信息H(1)送到ZF/MMSE检测矩阵计算器来计算ZF/MMSE detection W(1)矩阵；建立ZF和MMSE矩阵的计算公式为：W(1)＝(H(1)HH(1))-1H(1)H，以上公式的(·)H表示为矩阵厄密共轭(Hermitian)，(·)-1表示为逆矩阵(Inverse)。生成的W(1)检测矩阵表示为：
检测矩阵W(1)的元素划分成与STBC发送符号块相应的检测矩阵W元素块。本实施例中两个Almonti 2x1 STBC组成，每个块有2个发送符号，则W(1)的前2行组为一块，后2行组为一块；即W(1)可表示为：
上式的W(1)1和W(1)2分别表示为：
第七步：建立好的检测矩阵会被送到ZF/MMSE检测器，并检测出第1个块的符号，检测算法表示为即：
第八步：被检测到的第1个符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行硬判决。此硬判决器是通过最大似然法还原被检测符号块里的符号。最大似然法的算法表示为： 代表在发送端可能发送的符号；ξ为所有可能发送的符号的集合。被还原的块表示为[·]T代表矩阵转置。
假设所有可能发送的符号为以下四个：
然后，我们会把块里的元素对ξ集合里的四个可能发送的符号分别进行距离计算：
最后，分别选取最小距离的d1,l和d2,l对应的作为和的最大似然判决值，即分别将和的数值相等于最小距离对应的
第九步：重塑块干扰器会利用被检测符号块硬判决器输出的和信道矩阵分块器输出的H(1)1块，重新塑造S1块对S2块所造成的干扰，即并且，利用接收矢量减去重塑的干扰，消除另一块的干扰。
第十步：在信道矩阵分块器里存储的H(1)上去除已经使用过的H(1)1块，塑造新的H(2)，即：
第十一步：已检测符号块缓存器把被检测符号块硬判决器输出的块存储起来。
第十二步：索引设为2。
第十三步：此时，接收矢量减去了前一块重塑的干扰，即去除了下一块的干扰。所以ZF/MMSE检测矩阵计算器建立的ZF/MMSE检测矩阵W(2)可用简单的厄密共轭方法来实现，即
第十四步ZF/MMSE检测器将对消除干扰的R(2)进行检测，被检测的符号块表示为即：
第十五步：符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行判决还原，其中算法过程与第九步相同。
第十六步：已检测符号块缓存器会把被检测符号块硬判决器输出的存储起来。此时，已检测符号块缓存器里已经存着所有需要接收的符号了，即根据块能量估计器对各个块所估计的能量值，对接收的符号块进行排序还原，最后输出给下一个接收装置。
从以上步骤可知，最终索引为2，即迭代次数为2次。相比symbol-ZF/MMSE-SICdetection，同样的检测，迭代次数减少了2次，即减少了两次对ZF/MMSE矩阵计算，从而有效降低实现复杂度。
图2给出了两个Almouti 2x1 STBC混合发送的误码率(BER，Bit Error Ratio)图。从图2可以看出ZF detection的性能不如symbol-ZF-SIC detection，而本发明的实施方案(本发明技术方案的英文名称是block-ZF-SIC detection)有着与symbol-ZF-SICdetection相同的性能，这意味着虽然block-ZF-SIC detection降低了原有symbol-ZF-SICdetection的复杂度，但是依然保持优越的性能。
实施例2
假设信道为平坦瑞利衰弱信道，发送方传输一个Almonti 2x1 STBC与一个SDM(spatial division multiplexing，空分复用)混合的调制信号。接收信号表示为：
其中h的第一个下标是接收天线序号，第二个下标是发送天线序号，通过等式变换，可得：
然后，将信道矩阵、发送矢量进行块划分，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号划分至同一STBC发送符号块中，同一SDM编码组对应的发送符号划分至同一SDM发送符号块中。接收端将发送的4个符号划分为S1和S2两块，即：
接收端将信道矩阵划分为H1和H2两块，即：
块划分后公式可表示为：
在上面的等式中：
(1)H1与H2分别表示为：
(2)R表示为：
(3)S1与S2分别表示为：
(4)N表示为：
最后，可简化为：
R＝H·S+N
以上公式的(·)*表示为复数共轭。
第一步：接收信号会进入信道估计模块，进行信道估计以便获得信道信息H。目前，信道估计方法种类很多，这里我们以简单的LS信道估计方法来估计出信道信息H。
第二步：信道估计值H会被送到信道矩阵分块器里进行信道矩阵分块操作。根据发送信号是由一个Almonti 2x1 STBC与一个SDM组成，信道矩阵H会被划分为H1和H2，它们分别表示为：
另外，接收符号矢量R会缓存在接收符号缓存器。
第三步：把分块好的信道矩阵H1和H2送到块能量估计器，分别计算每个块的能量值，计算过程为：
在以上等式中：
(1)|·|2表示为绝对值的平方。
(2)表示为H的第j块的第1列。
依据块能量估计器对两个块估的能量，在信道矩阵分块器从大到小对H里的块重新排列；排列顺序从左到右。假设，则第一块的能量值大于第二块的能量值。所以对H里的块排序为：
H＝[H1 H2]
第四步：在第一次迭代时，设H(1)＝H，R(1)＝R。
第五步：设索引为1。
第六步：信道矩阵分块器会把信道矩阵H(1)送到ZF/MMSE检测矩阵计算器来计算ZF/MMSE detection W(1)矩阵；建立ZF和MMSE矩阵的计算公式为：W(1)＝(H(1)HH(1))-1H(1)H，以上公式的(·)H表示为矩阵厄密共轭(Hermitian)，(·)-1表示为逆矩阵(Inverse)。生成的W(1)检测矩阵表示为：
将W(1)划分成与STBC发送符号块和SDM发送符号块相应的块；本实施例是一个Almonti 2x1 STBC与一个SDM组成，每个块有2个发送符号，则W(1)的前2行组为一块，后2行组为一块；即W(1)可表示为：
上式的W(1)1和W(1)2分别表示为：
第七步：建立好的检测矩阵会被送到ZF/MMSE检测器模块，并检测出第1个块的符号，检测算法表示为即：
第八步：被检测到的第1个符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行硬判决。此硬判决器是通过最大似然法还原被检测符号块里的符号。最大似然法的算法表示为： 代表在发送端可能发送的符号；ξ为所有可能发送的符号的集合。被还原的块表示为[·]T代表矩阵转置。
假设所有可能发送的符号为以下四个：
然后，我们会把块里的元素对ξ集合里的四个可能发送的符号分别进行距离计算：
最后，分别选取最小距离的d1,l和d2,l对应的作为和的最大似然判决值，即分别将和的数值相等于最小距离对应的
第九步：重塑块干扰器会利用被检测符号块硬判决器输出的和信道矩阵分块器输出的H(1)1块，重新塑造S1块对S2块所造成的干扰，即利用接收矢量减去重塑的干扰，消除对另一发送符号块的干扰。
第十步：在信道矩阵分块器里存储的H(1)上去除已经使用过的H(1)1块，塑造新的H(2)，即：
第十一步：已检测符号块缓存器把被检测符号块硬判决器输出的块存储起来。
第十二步：索引设为2。
第十三步：此时，最后一个块(第二个块)已经不存在干扰，所以ZF/MMSE检测矩阵计算器建立的ZF/MMSE检测矩阵W(2)可用简单方法来实现，即：
第十五步：符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行判决还原，其中算法过程与第九步相同。
第十六步：已检测符号块缓存器会把被检测符号块硬判决器输出的存储起来。此时，已检测符号块缓存器里已经存着所有需要接收的符号了，即根据快能量估计器对各个块所估计的能量值，对接收的符号块进行排序还原，最后输出给下一个接收装置。
实施例3
假设信道为平坦瑞利衰弱信道，发送方传输一个Almonti 2x1 STBC与两个SDM(spatial division multiplexing，空分复用)混合的调制信号。接收信号表示为：：
通过等式变换，可得：
然后，然后，将信道矩阵、发送矢量进行块划分，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号划分至同一STBC发送符号块中，同一SDM编码组对应的发送符号划分至同一SDM发送符号块中。接收端将发送的6个符号划分为S1，S2和S3三块，即：
信道矩阵划分为H1，H2，H3三块，即：
所以把发送划分。块划分后公式可表示为：
在等式中：
(1)H1，H2，H3分别表示为：
(2)R表示为：
(3)S1与S2分别表示为：
(4)N表示为：
最后，可简化为：
以上公式的(·)*表示为复数共轭。
根据接收信号的表达式，将对图1所示的Block-ZF/MMSE-SIC检测装置的检测过程进行描述。
第一步：接收信号会进入信道估计模块，进行信道估计以便获得信道信息H。目前，信道估计方法种类很多，这里我们以简单的LS信道估计方法来估计出信道信息H。
第二步：信道估计值H会被送到信道矩阵分块器模块里进行信道矩阵分块操作。根据发送信号是由一个Almonti 2x1 STBC与两个SDM组成，信道矩阵H会被划分为H1，H2，H3，它们分别表示为：
另外，接收符号矢量R会缓存在“接收符号缓存器”。
第三步：把分好块的信道矩阵H1、H2和H3送到“块能量估计器”，分别计算每个块的能量值，计算过程为：
在以上等式中：
(1)|·|2表示为绝对值的平方。
(2)表示为H的第j块的第1列。
依据块能量估计器对三个块估计的能量，在信道矩阵分块器从大到小对H里的块重新排列；排列顺序从左到右。假设，则第一块能量大于第二块能量，第二块能量大于第三块能量，第一块的能量值大于第二块的能量值。所以对H里的块排序为：
H＝[H1 H2 H3]
第四步：为了方便表述后续的算法过程，设H(1)＝H，R(1)＝R。
第五步：设索引为1。
第六步：信道矩阵分块器会把信道矩阵H(1)送到ZF/MMSE检测矩阵计算器来计算ZF/MMSE detection W(1)矩阵；建立ZF和MMSE矩阵的计算公式为：W(1)＝(H(1)HH(1))-1H(1)H，以上公式的(·)H表示为矩阵厄密共轭(Hermitian)，(·)-1表示为逆矩阵(Inverse)。生成的W(1)检测矩阵表示为：
将W(1)划分成与一个STBC发送符号块和两个SDM发送符号块相对应的块。本实施例是一个Almonti 2x1 STBC与两个SDM混合发送，每个块有2个发送符号，则W(1)的前2行组为一块，中间2行组为一块，后2行组为一块；即W(1)可表示为：
上式的W(1)1，W(1)2，W(1)3分别表示为：
第七步：建立好的检测矩阵会被送到ZF/MMSE检测器模块，并检测出第1个块的符号，检测算法表示为即：
第八步：被检测到的第1个符号块会被送到“被检测符号块硬判决器”进行硬判决。此硬判决器是通过最大似然法还原被检测符号块里的符号。最大似然法的算法表示为： 代表在发送端可能发送的符号；ξ为所有可能发送的符号的集合。被还原的块表示为[·]T代表矩阵转置。
假设所有可能发送的符号为以下四个：
然后，我们会把块里的元素对ξ集合里的四个可能发送的符号分别进行距离计算：
最后，分别选取最小距离的d1,l和d2,l对应的作为和的最大似然判决值，即分别将和的数值相等于最小距离对应的
第九步：重塑块干扰器会利用被检测符号块硬判决器输出的和信道矩阵分块器输出的H(1)1块，重新塑造S1块对S2块和S3块所造成的干扰，即让接收矢量减去重塑的干扰。
第十步：在信道矩阵分块器里存储的H(1)上去除已经使用过的H(1)1块，塑造新的H(2)，即：
第十一步：已检测符号块缓存器把被检测符号块硬判决器输出的块存储起来。
第十二步：索引设为2。
第十三步：信道矩阵分块器会把信道矩阵H(2)送到ZF/MMSE检测矩阵计算器来计算ZF/MMSE detection W(2)矩阵；建立ZF和MMSE矩阵的计算公式为：W(2)＝(H(2)HH(2))-1H(2)H，以上公式的(·)H表示为矩阵厄密共轭(Hermitian)，(·)-1表示为逆矩阵(Inverse)。生成的W(2)检测矩阵表示为：
W(2)划分成SDM发送符号块相应的块，现在只剩下两个SDM块组成，每个块有2个发送符号，则W(2)的前2行组为一块，后2行组为一块；即W(2)可表示为：
等式中，W(2)1和W(2)2分别表示为：
第十五步：建立好的检测矩阵会被送到ZF/MMSE检测器，并检测出第2个块的符号，检测算法表示为即：
第十六步：符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行判决还原得其中算法过程与第八步相同。
第十七步：重塑块干扰器会利用被检测符号块硬判决器输出的和信道矩阵分块器输出的H(2)1块，重新塑造S2块对S3块所造成的干扰，即H(2)1·S2。利用接收矢量减去重塑的干扰，消除S2对其他发送符号块造成的干扰。即：
第十八步：在信道矩阵分块器里存储的H(2)上去除已经使用过的H(2)1块，塑造新的H(3)，即：
第十九步：已检测符号块缓存器把被检测符号块硬判决器输出的块存储起来。
第二十步：索引设为3。
第二十一步：此时，最后一个块已经不存在干扰，所以ZF/MMSE检测矩阵计算器建立的ZF/MMSE检测矩阵W(2)可用简单的方法来实现,即：
第二十二步：符号块会被送到被检测符号块硬判决器进行判决还原得其中算法过程与第八步相同。
第二十三步：已检测符号块缓存器会把被检测符号块硬判决器输出的存储起来。此时，已检测符号块缓存器里已经存着所有需要接收的符号了，即根据“快能量估计器”对各个块所估计的能量值，对接收的符号块进行排序还原，最后输出给下一个接收装置。
图3给出了Almouti 2x1 STBC与一个SDM混合的BER图。从图3可以看出ZFdetection的性能不如symbol-ZF-SIC detection，而block-ZF-SIC detection有着与symbol-ZF-SIC detection相同的性能，这意味着，虽然block-ZF-SIC detection降低了原有symbol-ZF-SIC detection的复杂度，但是依然保持优越的性能。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种混合发送编码检测方法，其特征在于，包括步骤：
A1、至少两个正交STBC编码组信号通过给定天线混合发送，或者至少一个正交STBC编码组信号与至少一个空分复用SDM编码组信号通过给定天线混合发送；
A2、在接收端天线收到完整的编码信号后，保存接收矢量R，通过信道估计确定信道矩阵H；
A3、对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，其中同一STBC编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一SDM编码组发射天线对应的衰落系数h划分至同一衰落系数块中，同一STBC编码组对应的发送符号s划分至同一STBC发送符号块中，或者同一SDM编码组对应的发送符号s划分至同一SDM发送符号块中；
A4、按块对发送符号进行检测；
其中，所述步骤A4包括步骤：
B1、计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序；
B2、根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与STBC发送符号块和SDM发送符号块相应的检测矩阵W元素块；
B3、取第一个检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法并对该矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定第一个发送符号块中的发送符号；
B4、取第一个衰落系数块与第一个发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法，接收矢量R与将该矩阵乘法所得乘积矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R；
B5、去除当前信道矩阵H的第一个衰落系数块，构成新的信道矩阵H并重复步骤B2至B5，直至当前信道矩阵H的衰落系数块全部去除。
2.根据权利要求1所述的混合发送编码检测方法，其特征在于：在步骤B3中，采用最大似然法对所得乘积矢量的元素进行判决。
3.一种混合发送编码检测装置，其特征在于：包括信道矩阵分块器、块能量估计器、接收符号缓存器、加法器、ZF/MMSE检测矩阵计算器、ZF/MMSE块检测器、被检测符号块硬判决器、重塑块干扰器，所述信道矩阵分块器分别与所述块能量估计器、所述ZF/MMSE检测矩阵计算器和所述重塑块干扰器相连，所述ZF/MMSE检测矩阵计算器、所述ZF/MMSE块检测器、所述被检测符号块硬判决器、所述重塑块干扰器、所述加法器、所述接收符号缓存器依次相连，所述信道矩阵分块器用于对信道矩阵H的元素衰落系数h和发送矢量S的元素发送符号s进行分块，得到由衰落系数块构成的信道矩阵H和由发送符号块构成的发送矢量S，所述块能量估计器计算衰落系数块的能量值并根据该能量值对衰落系数块在信道矩阵H中的位置重新排序，所述接收符号缓存器用于缓存接收矢量R，所述ZF/MMSE检测矩阵计算器用于根据信道矩阵H计算出检测矩阵W，并将检测矩阵W的元素划分成与发送符号块相应的检测矩阵W元素块，所述ZF/MMSE块检测器用于取检测矩阵W元素块构成的新检测矩阵与接收矢量R进行矩阵乘法，所述被检测符号块硬判决器用于对所述ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决，确定发送符号块中的发送符号，所述重塑块干扰器用于取衰落系数块与发送符号块中的发送符号构成的矢量进行矩阵乘法得到干扰矢量，所述加法器用于对接收矢量R与所述干扰矢量进行矩阵减法，得到新的接收矢量R。
4.根据权利要求3所述的混合发送编码检测装置，其特征在于：还包括已检测符号缓存器，所述已检测符号缓存器与所述被检测符号块硬判决器相连，所述已检测符号缓存器用于缓存已检测出的发送符号s。
5.根据权利要求4所述的混合发送编码检测装置，其特征在于：所述被检测符号块硬判决器采用最大似然法对所述ZF/MMSE块检测器进行的矩阵乘法所得乘积矢量的元素进行判决。
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