CN107342797A - 信号检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信号检测方法及装置，其中，该方法包括：获取接收信号；判断接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将接收信号对应的均衡信号作为检测信号；输出检测信号，解决了相关技术中使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率低的问题，提高了使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率。

Description

信号检测方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号检测方法及装置。
背景技术
目前，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)无线通信系统的检测算法获得了广泛的研究，较为典型的算法包括两类：一类是线性检测算法，主要有迫零算法(Zero Force，简称为ZF)、最小均方误差算法(Minimum Mean Square Error，简称为MMSE)及其变种算法等，另一类是非线性检测算法，例如排序的连续干扰抵消球形译码算法及其变种算法等。线性算法虽然具有较低的复杂度、硬件容易实现，但在低信噪比时性能极差；非线性算法相对于线性算法获得了一定的性能改善，但复杂度也随之提高。
在干扰抵消类算法中，通过选择信噪比或信干噪比最大的层进行优先检测，如此误判的概率低，从而误差传播的可能性降低，系统可靠性提高。干扰抵消类算法提供了一个很好的分层干扰消除的观念，但在大规模MIMO系统中干扰抵消类算法存在如下问题：
首先，当发射天线数很大时，干扰抵消类算法每次迭代只消除了一个符号的干扰，迭代次数大幅增加，导致检测效率低；
其次，由于每次迭代都要对信道矩阵做ZF或者MMSE均衡，大大增加了计算的复杂度。
针对相关技术中使用干扰抵消类算法进行MIMO检测的效率低的问题，目前还没有有效地解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号检测方法及装置，以至少解决相关技术中使用干扰抵消类算法进行MIMO检测的效率低的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种信号检测方法，包括：获取接收信号；判断所述接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将所述接收信号对应的均衡信号作为所述检测信号；输出所述检测信号。
可选地，根据所述预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于所述第二预设干扰的符号的所述符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到所述检测信号包括：以所述接收信号作为当前信号，以所述接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号；对所述当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；对所述第一均衡信号进行硬判决，得到所述第一均衡信号对应的第一判决信号；检测所述第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与所述均衡符号对应的所述第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；提取所述第一距离落入所述第一预设阈值的符号，得到所述符号块；对所述符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；根据所述检测符号更新所述当前信号和所述当前信道矩阵，将更新后的信号作为所述当前信号并将更新后的信道矩阵作为所述当前信道矩阵。
可选地，根据所述预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于所述第二预设干扰的符号的所述符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到所述检测信号包括：重复执行以下迭代步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为所述接收信号，H(1)为所述接收信号对应的信道矩阵；对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；对所述XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；计算所述XMMSE(i)(j)与所述X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示所述第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的判决符号；从所述第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括所述符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的所述第一预设阈值；对所述第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到所述检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；记录第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，所述位置索引信息I用于指示所述第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置；根据公式Y(j+1)＝Y(j)-H(j)*B(j)更新所述第j次迭代的当前信号Y(j)，得到第j+1次迭代的当前信号Y(j+1)；根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新所述第j次迭代的当前信道矩阵H(j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H(j+1)，其中，H(j)[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
可选地，判断所述接收信号中的干扰是否大于所述第二预设干扰包括：对所述接收信号进行均衡，得到第二均衡信号；对所述第二均衡信号进行硬判决，得到所述第二均衡信号对应的第二判决信号；使所述第二判决信号通过所述接收信号对应的信道，得到目标信号；计算所述接收信号与所述目标信号之间的第二距离；判断所述第二距离是否大于第二预设阈值。
可选地，在输出所述检测信号之后，所述方法还包括：解调所述检测信号。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种信号检测装置，包括：获取模块，用于获取接收信号；判断模块，用于判断所述接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；处理模块，用于在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将所述接收信号对应的均衡信号作为所述检测信号；输出模块，用于输出所述检测信号。
可选地，所述处理模块用于：以所述接收信号作为当前信号，以所述接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号；对所述当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；对所述第一均衡信号进行硬判决，得到所述第一均衡信号对应的第一判决信号；检测所述第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与所述均衡符号对应的所述第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；提取所述第一距离落入所述第一预设阈值的符号，得到所述符号块；对所述符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；根据所述检测符号更新所述当前信号和所述当前信道矩阵，将更新后的信号作为所述当前信号并将更新后的信道矩阵作为所述当前信道矩阵。
可选地，所述处理模块用于：重复执行以下迭代步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为所述接收信号，H(1)为所述接收信号对应的信道矩阵；对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；对所述XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；计算所述XMMSE(i)(j)与所述X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示所述第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的判决符号；从所述第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括所述符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的所述第一预设阈值；对所述第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到所述检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；记录第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，所述位置索引信息I用于指示所述第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置；根据公式Y(j+1)＝Y(j)-H(j)*B(j)更新所述第j次迭代的当前信号Y(j)，得到第j+1次迭代的当前信号Y(j+1)；根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新所述第j次迭代的当前信道矩阵H(j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H(j+1)，其中，H(j)[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
可选地，所述判断模块包括：均衡单元，用于对所述接收信号进行均衡，得到第二均衡信号；判决单元，用于对所述第二均衡信号进行硬判决，得到所述第二均衡信号对应的第二判决信号；处理单元，用于使所述第二判决信号通过所述接收信号对应的信道，得到目标信号；计算单元，用于计算所述接收信号与所述目标信号之间的第二距离；判断单元，用于判断所述第二距离是否大于第二预设阈值。
可选地，所述装置还包括：解调模块，用于解调所述检测信号。
通过本发明，获取接收信号；判断接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将接收信号作为检测信号；输出检测信号，由此可见，采用上述方案在根据预设规则对接收信号进行检测时，当检测到接收信号中有一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号，将干扰小于第二预设干扰的一个或者多个符号作为一个符号块，对符号块进行干扰抵消，从而避免每次迭代只消除一个符号的干扰，而是可以一次迭代消除符号块中包括的一个或者多个符号的干扰，因此，提高了使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率，从而解决了相关技术中使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率低的问题。此外，在对接收信号进行检测之前，判断接收信号中的干扰大小，如果干扰较大，则对接收信号进行检测处理，如果干扰较小，则将接收信号对应的均衡信号作为检测信号，有效地降低了信号检测的计算复杂度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的信号检测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图一；
图3是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图二；
图4是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图三；
图5是根据本发明可选实施例的一种MIMO系统的信号检测方法的流程图；
图6是根据本发明可选实施例的信号检测方法的误码率的示意图；
图7是根据本发明可选实施例的信号检测方法的计算复杂度的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，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”等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。
实施例1
在本实施例中提供了一种信号检测方法，图1是根据本发明实施例的信号检测方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，获取接收信号；
步骤S104，判断接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；
步骤S106，在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将接收信号对应的均衡信号作为检测信号；
步骤S108，输出检测信号。
可选地，上述信号检测方法可以但不限于应用于信号检测的场景中。例如：无线通信、雷达、有线通信等技术中的信号检测场景，可选地，可以是采用大规模MIMO的通信方式。
可选地，上述信号检测方法可以但不限于应用于接收机，例如：无线通信、雷达、有线通信等技术中的接收机，可选地，可以是采用大规模MIMO的通信方式中的接收机。
通过上述步骤，在根据预设规则对接收信号进行检测时，当检测到接收信号中有一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号，将干扰小于第二预设干扰的一个或者多个符号作为一个符号块，对符号块进行干扰抵消，从而避免每次迭代只消除一个符号的干扰，而是可以一次迭代消除符号块中包括的一个或者多个符号的干扰，因此，提高了使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率，从而解决了相关技术中使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率低的问题。此外，在对接收信号进行检测之前，判断接收信号中的干扰大小，如果干扰较大，则对接收信号进行检测处理，如果干扰较小，则将接收信号对应的均衡信号作为检测信号，有效地降低了信号检测的计算复杂度。
在本实施例中，一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号可以但不限于是指获取到的接收信号中的符号是否接近理想的接收信号中的符号。例如：可以但不限于通过计算获取到的接收信号中的符号与理想的接收信号中的符号之间的欧氏距离来判断获取到的接收信号中的符号是否接近理想的接收信号中的符号，在上述欧氏距离大于某一个预设值时，可以表示接收信号中的符号与理想的接收信号中的符号差距较大，在上述欧氏距离不大于某一个预设值时，可以表示接收信号中的符号接近于理想的接收信号中的符号。
可选地，可以但不限于通过以下方式得到检测信号。
以接收信号作为当前信号，以接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出接收信号中的全部符号：
步骤11，对当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；
步骤12，对第一均衡信号进行硬判决，得到第一均衡信号对应的第一判决信号；
步骤13，检测第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与均衡符号对应的第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；
步骤14，提取第一距离落入第一预设阈值的符号，得到符号块；
步骤15，对符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，检测信号包括接收信号中的全部符号对应的检测符号；
步骤16，根据检测符号更新当前信号和当前信道矩阵，将更新后的信号作为当前信号并将更新后的信道矩阵作为当前信道矩阵。
例如，可以通过迭代计算的方式得到检测信号。
重复执行以下迭代步骤，直至检测出接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为接收信号，H(1)为接收信号对应的信道矩阵，迭代步骤包括：
步骤21，对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；
步骤22，对XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；
步骤23，计算XMMSE(i)(j)与X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时第i个符号的判决符号；
步骤24，从第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的第一预设阈值；
步骤25，对第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到检测符号，其中，检测信号包括接收信号中的全部符号对应的检测符号；
步骤26，记录第j次迭代提取出的符号i(j)在第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，位置索引信息I用于指示第j次迭代提取出的符号i(j)在第j次迭代的当前信号中的位置；
步骤27，根据公式Y(j+1)＝Y(j)-H(j)*B(j)更新第j次迭代的当前信号Y（j），得到第j+1次迭代的当前信号Y（j+1）；
步骤28，根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新第j次迭代的当前信道矩阵H（j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H（j+1)，其中，H(j)[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
通过上述步骤，在进行分块干扰消除时，计算出每个检测符号与其对应的判决符号的欧氏距离，同时抵消低于门限值L(j)的所有符号组成的符号块的干扰，这样可以大大减少迭代次数。
可选地，在上述步骤S104中，可以但不限于通过以下方式判断接收信号中的干扰是否大于第一预设干扰，首先，对接收信号进行均衡，得到第二均衡信号，并对第二均衡信号进行硬判决，得到第二均衡信号对应的第二判决信号，使第二判决信号通过接收信号对应的信道，得到目标信号，然后，计算接收信号与目标信号之间的第二距离，并判断第二距离是否大于第二预设阈值。
通过上述步骤，可以将门限第一预设干扰设定为接收信号与目标信号之间的第二距离，在满足门限要求时，直接对接收信号解调输出，这样可以有效降低信号检测的计算复杂度。
可选地，在上述步骤S108之后，可以但不限于对检测信号进行解调，以获取接收信号传输的信息。
实施例2
在本实施例中还提供了一种信号检测装置，该装置用于实现上述实施例及可选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图一，如图2所示，该装置包括：
获取模块22，用于获取接收信号；
判断模块24，耦合至获取模块22，用于判断接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；
处理模块26，耦合至判断模块24，用于在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将接收信号对应的均衡信号作为检测信号；
输出模块28，耦合至处理模块26，用于输出检测信号。
可选地，上述信号检测装置可以但不限于应用于信号检测的场景中。例如：无线通信、雷达、有线通信等技术中的信号检测场景，可选地，可以是采用大规模MIMO的通信方式。
可选地，上述信号检测装置可以但不限于应用于接收机，例如：无线通信、雷达、有线通信等技术中的接收机，可选地，可以是采用大规模MIMO的通信方式中的接收机。
通过上述装置，在处理模块26根据预设规则对接收信号进行检测时，当处理模块26检测到接收信号中有一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号，将干扰小于第二预设干扰的一个或者多个符号作为一个符号块，对符号块进行干扰抵消，从而避免每次迭代只消除一个符号的干扰，而是可以一次迭代消除符号块中包括的一个或者多个符号的干扰，因此，提高了使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率，从而解决了相关技术中使用干扰抵消类算法进行信号检测的效率低的问题。此外，在处理模块26对接收信号进行检测之前，判断模块24判断接收信号中的干扰大小，如果干扰较大，则处理模块26对接收信号进行检测处理，如果干扰较小，则处理模块26将接收信号对应的均衡信号作为检测信号，有效地降低了信号检测的计算复杂度。
在本实施例中，一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号可以但不限于是指获取到的接收信号中的符号是否接近理想的接收信号中的符号。例如：可以但不限于通过计算获取到的接收信号中的符号与理想的接收信号中的符号之间的欧氏距离来判断获取到的接收信号中的符号是否接近理想的接收信号中的符号，在上述欧氏距离大于某一个预设值时，可以表示接收信号中的符号与理想的接收信号中的符号差距较大，在上述欧氏距离不大于某一个预设值时，可以表示接收信号中的符号接近于理想的接收信号中的符号。
可选地，处理模块26用于：以接收信号作为当前信号，以接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出接收信号中的全部符号；对当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；对第一均衡信号进行硬判决，得到第一均衡信号对应的第一判决信号；检测第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与均衡符号对应的第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；提取第一距离落入第一预设阈值的符号，得到符号块；对符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，检测信号包括接收信号中的全部符号对应的检测符号；根据检测符号更新当前信号和当前信道矩阵，将更新后的信号作为当前信号并将更新后的信道矩阵作为当前信道矩阵。
可选地，处理模块26用于：重复执行以下迭代步骤，直至检测出接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为接收信号，H(1)为接收信号对应的信道矩阵；对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；对XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；计算XMMSE(i)(j)与X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时第i个符号的判决符号；从第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的第一预设阈值；对第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到检测符号，其中，检测信号包括接收信号中的全部符号对应的检测符号；记录第j次迭代提取出的符号i(j)在第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，位置索引信息I用于指示第j次迭代提取出的符号i(j)在第j次迭代的当前信号中的位置；根据公式Y(j+1)＝Y（j)-H（j）*B（j）更新第j次迭代的当前信号Y(j)，得到第j+1次迭代的当前信号Y(j+1)；根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新第j次迭代的当前信道矩阵H(j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H(j+1），其中，H（j）[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
通过上述装置，在进行分块干扰消除时，计算出每个检测符号与其对应的判决符号的欧氏距离，同时抵消低于门限值L(j)的所有符号组成的符号块的干扰，这样可以大大减少迭代次数。
图3是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图二，如图3所示，可选地，判断模块24包括：
均衡单元31，用于对接收信号进行均衡，得到第二均衡信号；
判决单元32，耦合至均衡单元31，用于对第二均衡信号进行硬判决，得到第二均衡信号对应的第二判决信号；
处理单元33，耦合至判决单元32，用于使第二判决信号通过接收信号对应的信道，得到目标信号；
计算单元34，耦合至处理单元33，用于计算接收信号与目标信号之间的第二距离；
判断单元35，耦合至计算单元34，用于判断第二距离是否大于第二预设阈值。
通过上述装置，可以将门限第一预设干扰设定为接收信号与目标信号之间的第二距离，在满足门限要求时，直接对接收信号解调输出，这样可以有效降低信号检测的计算复杂度。
图4是根据本发明实施例的一种信号检测装置的结构框图三，如图4所示，可选地，该装置还包括：
解调模块42，耦合至输出模块28，用于解调检测信号，以获取接收信号传输的信息。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。
为了使本发明实施例的描述更加清楚，下面结合可选实施例进行描述和说明。
本发明的可选实施例提供了一种新的针对大规模MIMO系统的信号检测方法，采用本发明可选实施例的检测方法，可以提高MIMO系统的检测效率，大大降低了接收机的复杂度，并且易于实现，同时又能够获得接近最优性能。
在本可选实施例中，设大规模MIMO系统模型的发射天线数为Nt、接收天线数为Nr，并且Nr≥Nt。在发射端，等概率且统计独立的二进制比特流串被转化为Nt个并行的子比特流，再对每个子比特流进行调制，调制后的信号同步传输，经过慢衰落的瑞利MIMO信道到达接收端。在接收端，每一根接收天线接收到的信号均是Nt根发射天线信号在时间上和频带上的多路信号的叠加，其等效的基带时域模型可表示为:
Y＝HX+N
其中，Y∈CNr×1为接收信号矢量、X∈CNt×1为发射信号矢量、N∈CNr×1为噪声信号矢量，H∈CNr×Nt为信道矩阵，H服从均值为0，方差为σ2的复高斯分布。
本可选实施例提出了一种基于门限判决的分块干扰抵消算法，该算法包括如下步骤：
步骤1，对接收信号Y进行MMSE均衡得到XMMSE，再对XMMSE进行硬判决得到X0；
步骤2，将X0过信道得到HX0，并求出HX0与接收信号Y的欧氏距离的平方值，即d＝norm(Y-HX0)2；
步骤3，将d与第二预设阈值T进行比较；
步骤4，如果d＜T，则判定X0正确，对XMMSE直接进行解调恢复原始信息比特；
步骤5，如果d≥T，则判定X0中存在错误的判决符号，进一步对XMMSE作分块干扰消除；
步骤6，计算XMMSE (j)与X0 (j)(j表示第j次迭代)中对应符号的欧氏距离，即D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，其中i表示第i个符号。将满足D(i)(j)小于第一预设阈值L(j)的符号i组成一个符号块，抵消这个符号块的干扰，直至检测出接收信号中的所有符号。
下面结合附图对本发明可选实施例进行说明。
图5是根据本发明可选实施例的一种MIMO系统的信号检测方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：
步骤S502，对接收信号Y进行MMSE均衡得到XMMSE；
步骤S504，对XMMSE进行硬判决得到X0；
步骤S506，将X0过信道得到HX0，并求出HX0与接收信号Y的欧氏距离的平方值，即d＝norm(Y-HX0)2，将d与第二预设阈值T相比较：
如果d＜T，对XMMSE直接进行解调，恢复出原始比特信息；
否则，计算XMMSE (j)与X0 (j)(j表示第j次迭代)中对应符号的欧氏距离，即D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，其中i表示第i个符号。通过在每次迭代过程中将满足D(i)(j)小于第一预设阈值L(j)的符号组成符号块B，符号块B中包括的符号数为n，并记录下位置索引信息I，抵消这个符号块B的干扰，更新Y(j+1)，即Y(j+1）＝Y(j)-H（j)*B(j)，同时删掉位置索引信息I对应的H(j)的列，更新H(j+1)，即H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]，直至迭代完成检测输出所有符号。
在本可选实施例中，以Nt＝16，Nr＝16，通过4QAM调制的MIMO系统为例，对不同信号检测方法的性能和计算复杂度进行了比较。
图6是根据本发明可选实施例的信号检测方法的误码率的示意图，如图6所示，比较了符号块中包括一个符号(n＝1)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括四个符号(n＝4)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括八个符号(n＝8)的门限判决分块干扰抵消方法，干扰抵消(MMSE-OSIC)方法和最小均方误差法的检测误码率。从图3中可以看出，干扰抵消(MMSE-OSIC)方法与符号块中包括一个符号(n＝1)的门限判决分块干扰抵消方法的误码率相对较小。其次，误码率较小的是符号块中包括四个符号(n＝4)的门限判决分块干扰抵消方法，以及符号块中包括八个符号(n＝8)的门限判决分块干扰抵消方法。误码率相对最大的是最小均方误差法。
图7是根据本发明可选实施例的信号检测方法的计算复杂度的示意图，如图7所示，比较了符号块中包括一个符号(n＝1)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括四个符号(n＝4)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括八个符号(n＝8)的门限判决分块干扰抵消方法，干扰抵消(MMSE-OSIC)方法和最小均方误差法的检测计算复杂度。从图4中可以看出，干扰抵消(MMSE-OSIC)方法的计算复杂度相对于其他几种算法最高。符号块中包括一个符号(n＝1)的门限判决分块干扰抵消方法的计算复杂度较高。其次是误码率较小的是符号块中包括四个符号(n＝4)的门限判决分块干扰抵消方法，以及符号块中包括八个符号(n＝8)的门限判决分块干扰抵消方法，两种方法的计算复杂度相对较小。计算复杂度相对最小的是最小均方误差法。
由以上分析可知，干扰抵消(MMSE-OSIC)方法虽然误码率较低，但计算复杂度相对于其他几种算法最高，因此该方法的性能较差。最小均方误差法虽然计算复杂度相对最小，但误码率相对最高，因此该方法的性能较差。符号块中包括一个符号(n＝1)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括四个符号(n＝4)的门限判决分块干扰抵消方法，符号块中包括八个符号(n＝8)的门限判决分块干扰抵消方法，三种方法误码率和计算复杂度均相对较小，因此本可选实施例提供的门限判决分块干扰抵消方法的性能较好。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求所述为准。
实施例3
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S1，获取接收信号；
S2，判断接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；
S3，在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将接收信号对应的均衡信号作为检测信号；
S4，输出检测信号。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行上述实施例记载的方法步骤的程序代码：
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种信号检测方法，其特征在于，包括：
获取接收信号；
判断所述接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；
在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将所述接收信号对应的均衡信号作为所述检测信号；
输出所述检测信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于所述第二预设干扰的符号的所述符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到所述检测信号包括：
以所述接收信号作为当前信号，以所述接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号；
对所述当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；
对所述第一均衡信号进行硬判决，得到所述第一均衡信号对应的第一判决信号；
检测所述第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与所述均衡符号对应的所述第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；
提取所述第一距离落入所述第一预设阈值的符号，得到所述符号块；
对所述符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；
根据所述检测符号更新所述当前信号和所述当前信道矩阵，将更新后的信号作为所述当前信号并将更新后的信道矩阵作为所述当前信道矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于所述第二预设干扰的符号的所述符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到所述检测信号包括：
重复执行以下迭代步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为所述接收信号，H(1)为所述接收信号对应的信道矩阵；
对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；
对所述XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；
计算所述XMMSE(i)(j)与所述X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示所述第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的判决符号；
从所述第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括所述符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的所述第一预设阈值；
对所述第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到所述检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；
记录第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，所述位置索引信息I用于指示所述第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置；
根据公式Y(j+1)＝Y(j)-H(j)*B(j)更新所述第j次迭代的当前信号Y(j)，得到第j+1次迭代的当前信号Y(j+1)；
根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新所述第j次迭代的当前信道矩阵H(j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H(j+1)，其中，H(j)[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述接收信号中的干扰是否大于所述第二预设干扰包括：
对所述接收信号进行均衡，得到第二均衡信号；
对所述第二均衡信号进行硬判决，得到所述第二均衡信号对应的第二判决信号；
使所述第二判决信号通过所述接收信号对应的信道，得到目标信号；
计算所述接收信号与所述目标信号之间的第二距离；
判断所述第二距离是否大于第二预设阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在输出所述检测信号之后，所述方法还包括：
解调所述检测信号。
6.一种信号检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取接收信号；
判断模块，用于判断所述接收信号中的干扰是否大于或者等于第一预设干扰；
处理模块，用于在判断结果为是的情况下，根据预设规则检测到所述接收信号中包括一个或者多个干扰小于第二预设干扰的符号的符号块，并对所述符号块进行干扰抵消，得到检测信号；和/或，在判断结果为否的情况下，将所述接收信号对应的均衡信号作为所述检测信号；
输出模块，用于输出所述检测信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于：
以所述接收信号作为当前信号，以所述接收信号对应的信道矩阵作为当前信道矩阵，重复执行以下步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号；
对所述当前信号进行均衡，得到第一均衡信号；
对所述第一均衡信号进行硬判决，得到所述第一均衡信号对应的第一判决信号；
检测所述第一均衡信号中的每一个符号的均衡符号与所述均衡符号对应的所述第一判决信号中的每一个符号的判决符号之间的第一距离是否落入第一预设阈值；
提取所述第一距离落入所述第一预设阈值的符号，得到所述符号块；
对所述符号块进行干扰抵消，得到检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；
根据所述检测符号更新所述当前信号和所述当前信道矩阵，将更新后的信号作为所述当前信号并将更新后的信道矩阵作为所述当前信道矩阵。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于：
重复执行以下迭代步骤，直至检测出所述接收信号中的全部符号，其中，j表示第j次迭代，j＝1，2，3……N，N为正整数，N表示迭代次数，Y(1)为所述接收信号，H(1)为所述接收信号对应的信道矩阵；
对第j次迭代的当前信号Y(j)进行最小均方误差MMSE均衡，得到第j次迭代的第一均衡信号XMMSE (j)；
对所述XMMSE (j)进行硬判决，得到第j次迭代的第一判决信号X0 (j)；
计算所述XMMsE(i)(j)与所述X0(i)(j)之间的欧氏距离D(i)(j)，其中，D(i)(j)＝norm(XMMSE(i)(j)-X0(i)(j))，norm表示欧氏距离计算，i表示所述第j次迭代的当前信号Y(j)中的第i个符号，XMMSE(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的均衡符号，X0(i)(j)表示第j次迭代时所述第i个符号的判决符号；
从所述第j次迭代的当前信号Y(j)中提取满足D(i)(j)＜L(j)的符号i(j)，得到包括所述符号i(j)的第j次迭代的符号块B(j)，其中，L(j)为第j次迭代的所述第一预设阈值；
对所述第j次迭代的符号块B(j)进行干扰抵消，得到所述检测符号，其中，所述检测信号包括所述接收信号中的全部符号对应的所述检测符号；
记录第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置索引信息I，其中，所述位置索引信息I用于指示所述第j次迭代提取出的符号i(j)在所述第j次迭代的当前信号中的位置；
根据公式Y(j+1)＝Y(j)-H(j)*B(j)更新所述第j次迭代的当前信号Y(j)，得到第j+1次迭代的当前信号Y(j+1)；
根据公式H(j+1)＝H(j)-H(j)[I]更新所述第j次迭代的当前信道矩阵H(j)，得到第j+1次迭代的当前信道矩阵H(j+1)，其中，H(j)[I]表示第j次迭代的位置索引信息I对应的信道矩阵。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：
均衡单元，用于对所述接收信号进行均衡，得到第二均衡信号；
判决单元，用于对所述第二均衡信号进行硬判决，得到所述第二均衡信号对应的第二判决信号；
处理单元，用于使所述第二判决信号通过所述接收信号对应的信道，得到目标信号；
计算单元，用于计算所述接收信号与所述目标信号之间的第二距离；
判断单元，用于判断所述第二距离是否大于第二预设阈值。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
解调模块，用于解调所述检测信号。
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