CN108418619B - 一种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，涉及通信领域，解决现有没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入结合处理方案的问题。该方法包括：根据接收信号中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的待检测用户及检测顺序；根据目标用户的接收信号，确定目标用户的PDMA接收信号向量，并根据目标用户的信道响应，确定目标用户相对应的每个待检测用户的PDMA结合SFBC的等效信道响应矩阵；根据等效信道响应矩阵和PDMA接收信号向量，按照检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测；根据检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。本发明实现了基于PDMA与SFBC模式结合的检测方案，提升了检测性能。

Description

一种信号检测方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种信号检测方法及装置。
背景技术
LTE/LTE-A(LTE：Long Term Evolution，长期演进；LTE-A：Long Term Evolution-Advanced，长期演进增强)的下行MIMO(Multiple Input Multiple Output，多入多出)技术不断演进。天线数增加，码本得到增强，多用户支持逐步完善。目前，LTE/LTE-A下行多天线技术包含开环的SFBC(Space-Frequency Block Code，空频块码)、CDD(Cyclic DelayDiversity，循环时延分集)，闭环SU-MIMO(Single User-MIMO，单用户MIMO)和MU-MIMO(Multiple Users-MIMO，多用户MIMO)的基于码本的预编码和波束赋形等模式，其中SFBC是一种典型的下行传输模式。目前包括SFBC在内的所有下行传输模式都是基于正交多址接入机制。
为了满足未来同小区内支持更多用户数的需求，需要在已有MIMO模式基础上叠加非正交多址接入方式。目前没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种信号检测方法及装置，解决现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种信号检测方法，包括：
根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；
根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；
根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。
可选的，根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号的步骤包括：
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
可选的，根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息的步骤包括：
针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；
将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息；
基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，还包括：
对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，还包括：
针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
可选的，根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵的步骤包括：
根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵。
可选的，根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵的步骤包括：
根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure BDA0001223028340000031
Figure BDA0001223028340000032
其中，
Figure BDA0001223028340000033
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000034
表示直积，
Figure BDA0001223028340000035
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure BDA0001223028340000036
其中，
Figure BDA0001223028340000037
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure BDA0001223028340000038
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000039
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号的步骤包括：
根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
可选的，根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号的步骤包括：
基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000041
Figure BDA0001223028340000042
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000043
Figure BDA0001223028340000044
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure BDA0001223028340000045
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
可选的，还包括：
通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure BDA0001223028340000046
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure BDA0001223028340000047
其中，
Figure BDA0001223028340000048
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000051
表示
Figure BDA0001223028340000052
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
可选的，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种信号检测装置，包括：
第一确定模块，用于根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；
第二确定模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；
干扰删除检测模块，用于根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；
获得模块，用于根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。
可选的，所述干扰删除检测模块具体用于：
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
可选的，所述获得模块包括：
共轭解调模块，用于针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；
译码模块，用于将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息；
所述信号检测装置还包括：
第一调制模块，用于基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
第二调制模块，用于基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
可选的，所述第二确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
第二确定子模块，用于根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵。
可选的，所述第二确定子模块包括：
确定单元，用于根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure BDA0001223028340000061
Figure BDA0001223028340000062
其中，
Figure BDA0001223028340000063
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000064
表示直积，
Figure BDA0001223028340000065
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure BDA0001223028340000071
其中，
Figure BDA0001223028340000072
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure BDA0001223028340000073
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000074
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，所述干扰删除检测模块包括：
检测子模块，用于根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
可选的，所述检测子模块包括：
检测单元，用于基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000075
Figure BDA0001223028340000076
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000077
Figure BDA0001223028340000078
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure BDA0001223028340000079
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
可选的，还包括：
获取模块，用于通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure BDA00012230283400000710
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure BDA0001223028340000081
其中，
Figure BDA0001223028340000082
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000083
表示
Figure BDA0001223028340000084
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
可选的，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例的信号检测方法，首先根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；然后根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的PDMA接收信号向量，并根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合SFBC的等效信道响应矩阵；再根据每个待检测用户的等效信道响应矩阵和PDMA接收信号向量，按照待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；最后根据检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
附图说明
图1为本发明信号检测方法第一实施例的流程图；
图2为本发明信号发送方法的一实现框图；
图3为本发明信号发送方法的另一实现框图；
图4为本发明信号检测方法针对符号级的SIC的一实现流程图；
图5为本发明信号检测方法针对码字级的SIC的一实现流程图；
图6A-6D为本发明下行PDMA
Figure BDA0001223028340000091
与2*2SFBC结合的发送示意图；
图7为本发明下行PDMA
Figure BDA0001223028340000092
与2*2SFBC结合的接收信号模型示意图；
图8为本发明信号检测方法第二实施例的流程图；
图9为本发明信号检测装置的结构示意图；
图10为本发明终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本申请采用了一种新型非正交多址接入技术，实施中将该技术称为PDMA(PatternDivision Multiple Access，图样分割多址接入)技术，它利用多用户信道的非对称性，通过设计多用户不等分集的稀疏编码矩阵和编码调制联合优化方案，实现时频域、功率域和空域等多维度的非正交信号叠加传输，获得更高多用户复用和分集增益。
PDMA可以在基本时频资源的编码域、功率域、空域等多个信号域上进行映射，形成区分多用户的非正交特征图样。对于编码域，其基本概念是多用户在相同时频资源上利用编码矩阵的列来叠加发送；对于功率域，其基本概念是多用户占用相同时频资源但是在发送功率上进行叠加；对于空域，其基本概念是多用户数据流在空间上进行叠加。
本发明实施例的信号检测方法及装置，实现了基于PDMA技术的时域资源编码域、功率域和空域相结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。
第一实施例
参照图1所示，本发明实施例的信号检测方法，包括：
步骤101，根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序。
其中，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
例如，信号参数度量值采用SINR，假定目标用户的接收信号包含用户1、用户2和用户3三个用户的用户数据，每个用户的SINR按照从大到小的顺序排列是：用户3、用户2和用户1，则可确定针对用户3的待检测用户包括用户1、2和3，且检测顺序为依次检测用户1、2和3；针对用户2的待检测用户包括用户1、2，且检测顺序为依次检测用户1和2；针对用户1的待检测用户包括用户1。
步骤102，根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵。
这里，通过构造基于PDMA结合SFBC的等效信号响应矩阵以及接收信号向量，为后续干扰删除检测提供了支持，从而实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测。
步骤103，根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
具体的，可根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
即步骤103可采用SIC技术，包括但不限于两种准则：MMSE和ZF，包括但不限于两种干扰删除位置：符号级SL和码字级CW。即步骤103采用的干扰删除检测技术包括但不限于基于MMSE算法的码字级的SIC(记为MMSE-CW-SIC)、基于MMSE算法的符号级的SIC(记为MMSE-SL-SIC)、基于ZF算法的码字级的SIC(记为ZF-CW-SIC)和基于ZF算法的符号级的SIC(记为ZF-SL-SIC)。
其中，步骤103按照待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测。假设针对目标用户k′的待检测用户包括用户1、用户2、……、用户k′，检测顺序为依次检测用户1、2、……、k′，步骤103可首先检测出用户1的数据，然后重构出用户1的发送信号，从总的接收信号中消去用户1的干扰，再检测出用户2的数据，然后重构出用户2的发送信号，从总的接收信号(已经消去用户1的干扰)中消去用户2的干扰，以此类推，直至完成用户k′的数据检测。其中，用户的干扰信号可根据重构出的用户的发送信号得到。
步骤104，根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。
此时，根据每个待检测用户的干扰删除检测后的信号，能够获得每个待检测用户的信源比特信息。
具体的，步骤104可包括：针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息。
即步骤104首先针对每个待检测用户的检测后信号，根据SFBC信号模型针对发送调制符号进行共轭操作的特点针对对应位置的调制符号取共轭操作；然后把取共轭操作之后的信号进行解调，得到解调后软比特，即LLR；最后把LLR进行译码处理，得到基站实际发送的待检测用户的信源比特信息。
特别的，基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，还包括：对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，还包括：针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
即针对码字级的SIC，重构用户的发送信号是针对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，以得到对应的发送调制符号；针对符号级的SIC，重构用户的发送信号是针对检测后信号在硬判决之后，进行与发送端相同的调制处理，以得到对应的发送调制符号。
本发明实施例的信号检测方法，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
下面对本发明实施例的信号检测方法的两种具体实现方式举例说明如下。
仍然假设针对目标用户k′的待检测用户包括用户1、用户2、……、用户k′，检测顺序为依次检测用户1、2、……、k′。如图4所示，针对符号级的SIC，用户k′接收到包含全部K个用户的信号，首先进行OFDM解调；然后根据每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的待检测用户及待检测用户的检测顺序，构造下行基于PDMA结合SFBC的等效信号响应矩阵和接收信号；再利用符号级的SIC，按照检测顺序进行干扰删除检测，得到每个待检测用户的检测后信号，具体的，首先对用户1进行干扰删除检测，然后根据用户1的检测后信号重构出用户1的发送信号，从总的接收信号中消去用户1的干扰；再检测出用户2的数据，然后根据检测后信号重构出用户2的发送信号，从总的接收信号(已经消去用户1的干扰)中消去用户2的干扰，以此类推，直至完成用户k′的数据检测；之后针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并将取共轭操作之后的信号输入解调器进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；最后将每个待检测用户的LLR输入译码器进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息。
如图5所示，针对码字级的SIC，用户k′接收到包含全部K个用户的信号，首先进行OFDM解调；然后根据每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的待检测用户及待检测用户的检测顺序，构造下行基于PDMA结合SFBC的等效信号响应矩阵和接收信号；再利用符号级的SIC，按照检测顺序进行干扰删除检测，得到每个待检测用户的检测后信号，具体的，首先对用户1进行干扰删除检测，然后针对用户1的检测后信号取共轭操作，并将取共轭操作之后的信号输入解调器1进行解调，得到用户1的对数似然比LLR，再将用户1的LLR输入译码器1进行译码处理，根据译码后信号，得到用户1的信源比特信息，同时根据译码后信号重构出用户1的发送信号，利用干扰消除器从总的接收信号中消去用户1的干扰；再对用户2进行干扰删除检测，然后针对用户2的检测后信号取共轭操作，并将取共轭操作之后的信号输入解调器2进行解调，得到用户2的对数似然比LLR，再将用户2的LLR输入译码器2进行译码处理，根据译码后信号，得到用户2的信源比特信息，同时根据译码后信号重构出用户2的发送信号，利用干扰消除器从总的接收信号中消去用户2的干扰；依次类推，直至完成用户k′的数据检测。
本发明实施例的信号检测方法，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
本发明构造了基于PDMA结合SFBC的等效信号响应矩阵。
可选的，上述步骤102中，根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵的步骤包括：
步骤1021，根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
步骤1022，根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵。
此时，根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和目标用户的SFBC等效信道响应矩阵，构造基于PDMA结合SFBC的等效信号响应矩阵，为干扰删除检测提供了支持。
进一步的，步骤1022包括：
根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure BDA0001223028340000131
Figure BDA0001223028340000132
其中，
Figure BDA0001223028340000141
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000142
表示直积，
Figure BDA0001223028340000143
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样(对应于PDMA图样矩阵的第k列)，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
其中，PDMA图样矩阵可记为
Figure BDA0001223028340000144
假设PDMA图样矩阵采用2个时频资源传输三个用户(用户1、2、3)，简称2RU-3UE，假设
Figure BDA0001223028340000145
则用户1、2、3分配的PDMA图样分别对应于PDMA图样矩阵的第一列
Figure BDA0001223028340000146
第二列
Figure BDA0001223028340000147
和第三列
Figure BDA0001223028340000148
本发明构造了基于PDMA和SFBC的接收信号模型。
可选的，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure BDA0001223028340000149
其中，
Figure BDA00012230283400001410
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure BDA00012230283400001411
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA00012230283400001412
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
假设针对目标用户k′的待检测用户包括用户1、用户2、……、用户k′，检测顺序为依次检测用户1、2、……、k′，则上述公式(2)进一步展开如下：
Figure BDA00012230283400001413
可选的，上述步骤103包括：
步骤1031，根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
此时，利用步骤1031按照待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到了每个待检测用户的检测后信号。
进一步的，步骤1031包括：
基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000151
Figure BDA0001223028340000152
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000153
Figure BDA0001223028340000154
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure BDA0001223028340000155
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
仍然假设待检测用户的检测顺序为依次检测用户1、2、……、k′，则可利用公式(3)或者公式(4)，依次对用户1、2、……、k′进行干扰删除检测。特别的，对用户1进行干扰删除检测时，
Figure BDA0001223028340000156
等于总的PDMA接收信号向量
Figure BDA0001223028340000157
对用户2进行干扰删除检测时，
Figure BDA0001223028340000158
等于总的PDMA接收信号向量减去用户1的干扰信号之后的剩余PDMA的接收信号向量。以此类推，对用户3进行干扰删除检测时，
Figure BDA0001223028340000159
等于总的PDMA接收信号向量减去用户1至用户(k'-1)的干扰信号之后的剩余PDMA的接收信号向量。
进一步的，可通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure BDA00012230283400001510
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure BDA0001223028340000161
其中，
Figure BDA0001223028340000162
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000163
表示
Figure BDA0001223028340000164
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
本发明实施例的信号检测方法，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
本发明实施例还提供了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的信号发送方法。如图2所示，信号发送方法包括：多用户数据经过信道编码后，进行PDMA编码调制、PDMA码字的功率分配、PDMA码字调制符号到MIMO层映射，然后经历基于SFBC的MIMO预编码，再进行PDMA资源映射，然后进行OFDM调制，再发送出去。
信号发送方法具体流程解释如下：
多用户数据经过信道编码后，进行PDMA编码调制：PDMA编码调制可以采用传统的调制星座映射，也可以根据使用的PDMA编码图样进行新的编码调制。
PDMA图样的功率分配：各用户数据的功率可以按照基站指示的功率控制进行调整，一个用户对应到每个PDMA图样的用户数据可以分配不同的功率。
PDMA码字调制符号到传输层映射：将经过功率调整的PDMA码字调制符号映射到一个或多个传输层(layer)，总传输层数为L，可以按照LTE现有规则进行映射。
基于SFBC的MIMO预编码：所有频域资源上使用相同的基于SFBC的MIMO预编码矩阵，对应于图4中的
Figure BDA0001223028340000165
PDMA资源映射：按照PDMA图样矩阵的指示，“1”表示数据映射到PDMA时频资源组的相应时频资源上，“0”表示不映射。
OFDM信号生成：生成每个天线端口的OFDM信号。
和传统正交基于SFBC的MIMO技术相比，PDMA技术引入对发送端需要新增的模块包括：PDMA编码调制、PDMA功率分配、PDMA码字调制符号到MIMO层映射、PDMA资源映射。PDMA码字对应于PDMA图样矩阵的列，而PDMA图样矩阵的确定、表达等具体实施方式，可参见申请日在2014-12-19，申请号为201410806434.0的专利申请《基于多用户编码叠加的编码矩阵确定方法和设备》。PDMA图样矩阵记为
Figure BDA0001223028340000171
其中，N表示进行PDMA资源映射的总资源个数，K表示复用到N个资源上的用户个数。
PDMA与基于SFBC的MIMO预编码的实现框图如图3所示。对于开环SFBC传输模式，在N个时频资源上叠加使用不同PDMA码字的K个用户的数据层，并调整各PDMA码字的数据层功率pk，达到同时向多个用户终端发送数据的目的。
针对下行多天线传输系统，本发明提出了基于PDMA技术的时频资源编码域和功率域和空域相结合的发送和检测方案，其中发送端实现了PDMA与基于SFBC的MIMO模式的结合，能够相对已有的SFBC模式支持更多的用户，接收端综合利用多波束的信息来进行多用户检测，提升了系统性能。
需要说明的是，本发明虽然提供了基站侧发送方案和UE侧检测方案，但并不意味着二者必须配合实施，实际上，当基站侧发送方案和UE侧检测方案分开实施时，也能各自解决基站侧和UE侧的问题。
第二实施例
本发明实施例以一具体应用情况对基于PDMA技术的时频资源编码域和功率域和空域相结合的检测方案进一步详细说明。
本发明实施例采用MMSE-CW-SIC，其中线性删除准则是基于MMSE，干扰删除位置是调制码字级。假设下行天线配置为2*2，采用SFBC发送时，PDMA图样矩阵采用2个时频资源传输3个用户(用户1、2、3)，简称2RU-3UE，假设
Figure BDA0001223028340000172
则用户1、2、3分配的PDMA图样分别对应于PDMA图样矩阵的第一列
Figure BDA0001223028340000173
第二列
Figure BDA0001223028340000174
和第三列
Figure BDA0001223028340000175
用户调制方式为QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin，正交相移键控)，采用格雷码Gray映射。图4中3个用户采用相同的基于SFBC的MIMO预编码矩阵，即
Figure BDA0001223028340000181
下行PDMA
Figure BDA0001223028340000182
与2*2SFBC结合的发送示意图如图6A-6D所示，其中2个时频资源分别包括2个实际物理资源单元RE：RE(2i)和RE(2i+1)及RE(2j)和RE(2j+1)。每个RE上的发送天线Tx向对应RE的接收天线Rx发送信号。
其中，
Figure BDA0001223028340000183
表示用户k在第e个RE上、从发送天线t到接收天线r的信道响应，下标e表示RE序号。对应图6A-6D，e分别取值2i、2i+1、2j和2j+1，t与r分别取值1和2。
下行PDMA
Figure BDA0001223028340000184
与2*2SFBC结合的接收信号模型如图7所示。其中，h(1)、h(2)、h(3)分别表示从用户1、2、3的信道响应，y(1)、y(2)、y(3)分别表示用户1、2、3的接收信号。
本发明实施例的信号检测方法，分别对3个用户的导频信号进行测量，得到对应的SINR。不失一般性，下面以目标用户为用户3为例对本发明实施例的信号检测方法进行描述。
参照图8所示，本发明实施例的信号检测方法，包括：
步骤801，根据用户3的接收信号包含的3个用户数据中每个用户的SINR，确定针对用户3的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序。
这里，假设每个用户的SINR按照从大到小的顺序排列是：用户3、用户2和用户1，则可确定针对用户3的待检测用户包括用户1、2和3，且检测顺序为依次检测用户1、2和3。
步骤802，根据用户3在每个RE上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定用户3在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的PDMA接收信号向量，并根据用户3在每个RE上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定用户3相对应的每个待检测用户在所有RE上的从发送天线到接收天线的PDMA结合SFBC的等效信道响应矩阵。
步骤803，根据每个待检测用户的等效信道响应矩阵和PDMA接收信号向量，基于MMSE-CW-SIC技术，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
这里，首先检测用户1，通过重新编码和调制以得到用户1的发送信号，从总接收信号中删除用户1的信号之后检测用户2的信号，通过重新编码和调制以得到用户2的发送信号，然后再从删除了用户1的接收信号中继续删除用户2的信号，检测用户3。具体检测过程和对应计算公式参见后文描述。
步骤804，针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR。
其中，针对用户1，
Figure BDA0001223028340000191
的第(i+1)个调制符号取共轭，得到
Figure BDA0001223028340000192
步骤805，将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息。
具体的，步骤803首先检测用户1。用户3的PDMA接收信号向量如下公式所示：
Figure BDA0001223028340000193
其中，
Figure BDA0001223028340000194
表示用户3在两根接收天线和两个RE(RE(2i)和RE(2i+1)，或者RE(2j)和RE(2j+1))上的SFBC等效信道响应，维度是4*2。
Figure BDA0001223028340000201
和
Figure BDA0001223028340000202
分别表示PDMA图样矩阵
Figure BDA0001223028340000203
的第一列、第二列和第三列。
Figure BDA0001223028340000204
表示用户k的功率分配矩阵。
Figure BDA0001223028340000205
表示直积操作。
Figure BDA0001223028340000206
表示用户k在第e个RE上、从发送天线t到接收天线r的信道响应，下标e表示RE序号(对应于图6A-6D中的2i、2i+1、2j、2j+1)，t表示发送天线序号，r表示接收天线序号，上标u表示用户序号，pk表示分配给用户k的功率。
Figure BDA0001223028340000207
表示用户3在4个RE和2根接收天线上接收到的PDMA接收信号向量，维度是8*1，
Figure BDA0001223028340000208
表示用户3在第(2i)个RE、第一根接收天线上接收到的PDMA接收信号，
Figure BDA0001223028340000209
表示用户3在第(2i)个RE、第二根接收天线上接收到的PDMA接收信号。
Figure BDA00012230283400002010
表示待检测的用户1在2个连续调制符号时间内的SFBC等效发送信号向量，维度是2*1；x(k)(i)表示用户k在第i个调制符号时间内的调制符号，k等于1、2或3。
I表示本小区来自用户2和用户3的干扰信号，N表示AWGN噪声。
公式(7)可进一步展开为公式(8)：
Figure BDA0001223028340000211
其中，
Figure BDA0001223028340000212
表示用户3得到的待检测用户1在4个RE(RE(2i)、RE(2i+1)、RE(2j)和RE(2j+1))上、从2根发送天线到达2根接收天线的PDMA结合SFBC的等效信道响应矩阵，维度是8*2。
对用户1采用进行MMSE线性检测，得到检测后的用户1信号
Figure BDA0001223028340000213
Figure BDA0001223028340000214
其中，MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE1如公式(10)所示：
Figure BDA0001223028340000215
其中，
Figure BDA0001223028340000216
表示
Figure BDA0001223028340000217
的共轭转置，R表示本小区的干扰用户信号I和AWGN噪声N的干扰噪声协方差矩阵。
当用户1检测成功之后，从总的接收信号
Figure BDA0001223028340000221
中减去用户1的信号
Figure BDA0001223028340000222
然后进行用户2的检测。用户2与用户1的处理流程相同，接收信号如公式(11)和公式(12)所示。
Figure BDA0001223028340000223
Figure BDA0001223028340000224
其中，
Figure BDA0001223028340000225
表示从总接收信号
Figure BDA0001223028340000226
中减去用户1的剩余信号。
对用户2采用进行MMSE线性检测，得到检测后的用户2信号
Figure BDA0001223028340000227
Figure BDA0001223028340000228
其中，MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE2如公式(14)所示。
Figure BDA0001223028340000229
其中，
Figure BDA00012230283400002210
表示
Figure BDA00012230283400002211
的共轭转置，R′表示本小区的干扰用户信号I′和AWGN噪声N的干扰噪声协方差矩阵。
当用户1和用户2都检测成功之后，从接收信号
Figure BDA00012230283400002212
中继续减去用户2的信号
Figure BDA00012230283400002213
然后进行用户3的检测。用户3与用户1的处理流程相同，接收信号如公式(15)和公式(16)所示。
Figure BDA0001223028340000231
Figure BDA0001223028340000232
其中，
Figure BDA0001223028340000233
表示从总接收信号
Figure BDA0001223028340000234
中减去用户1和用户2的剩余信号。
对用户3采用进行MMSE线性检测，得到检测后的用户3信号
Figure BDA0001223028340000235
Figure BDA0001223028340000236
其中，MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE3如公式(18)所示：
Figure BDA0001223028340000237
其中，
Figure BDA0001223028340000238
表示
Figure BDA0001223028340000239
的共轭转置，R″＝σ2I表示本小区的AWGN噪声N的噪声协方差矩阵，σ2表示噪声功率。
至此，采用MMSE-CW-SIC完成了对用户1、2、3的检测。
本发明实施例的信号检测方法，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
第三实施例
本发明实施例以另一具体应用情况对基于PDMA技术的时频资源编码域和功率域和空域相结合的检测方案进一步详细说明。
本发明实施例与第二实施例采用相同假设，差别在于本发明实施例采用ZF-SL-SIC，其中线性删除准则是基于ZF，干扰删除位置是调制符号级。下行PDMA
Figure BDA0001223028340000241
与2*2SFBC结合的发送示意图如图6A-6D所示。下行PDMA
Figure BDA0001223028340000242
与2*2SFBC结合的接收信号模型如图7所示。
本发明实施例的信号检测方法，包括：
根据用户3的接收信号包含的3个用户数据中每个用户的SINR，确定针对用户3的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序。这里，假设每个用户的SINR按照从大到小的顺序排列是：用户3、用户2和用户1，则可确定针对用户3的待检测用户包括用户1、2和3，且检测顺序为依次检测用户1、2和3。
根据用户3在每个RE上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定用户3在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的PDMA接收信号向量，并根据用户3在每个RE上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定用户3相对应的每个待检测用户在所有RE上的从发送天线到接收天线的PDMA结合SFBC的等效信道响应矩阵。
根据每个待检测用户的等效信道响应矩阵和PDMA接收信号向量，基于ZF-SL-SIC技术，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
这里，首先检测用户1，硬判决之后进行调制操作以得到用户1的发送信号，从总接收信号中删除用户1的信号之后检测用户2的信号，硬判决之后进行调制操作以得到用户2的发送信号，然后再从删除了用户1的接收信号中继续删除用户2的信号，检测用户3。
针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR。
其中，针对用户1，
Figure BDA0001223028340000243
的第(i+1)个调制符号取共轭，得到
Figure BDA0001223028340000251
将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息。
本发明实施例与第二实施例的主要差别在于三个用户采用基于ZF的线性检测矩阵。
针对用户1，公式(10)的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE1替换为ZF检测系数矩阵wZF,UE1，如公式(19)所示：
Figure BDA0001223028340000252
其中，
Figure BDA0001223028340000253
表示
Figure BDA0001223028340000254
的共轭转置。
针对用户2，公式(14)的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE2替换为ZF检测系数矩阵wZF,UE2，如公式(20)所示：
Figure BDA0001223028340000255
其中，
Figure BDA0001223028340000256
表示
Figure BDA0001223028340000257
的共轭转置。
针对用户3，公式(18)的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UE3替换为ZF检测系数矩阵wZF,UE3，如公式(21)所示；
Figure BDA0001223028340000258
其中，
Figure BDA0001223028340000259
表示
Figure BDA00012230283400002510
的共轭转置。
本发明实施例采用与第二实施例相类似的检测流程，具体检测流程可参考第二实施例的描述，这里不再赘述。
本发明实施例的信号检测方法，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
第四实施例
如图9所示，本发明的实施例还提供了一种信号检测装置，包括：
第一确定模块901，用于根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；
第二确定模块902，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；
干扰删除检测模块903，用于根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；
获得模块904，用于根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。
本发明实施例的信号检测装置，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
可选的，所述干扰删除检测模块903具体用于：
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
可选的，所述获得模块904包括：
共轭解调模块，用于针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；
译码模块，用于将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息；
所述信号检测装置还包括：
第一调制模块，用于基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
第二调制模块，用于基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
可选的，所述第二确定模块902包括：
第一确定子模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
第二确定子模块，用于根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵。
可选的，所述第二确定子模块包括：
确定单元，用于根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure BDA0001223028340000271
Figure BDA0001223028340000272
其中，
Figure BDA0001223028340000273
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000274
表示直积，
Figure BDA0001223028340000275
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure BDA0001223028340000276
其中，
Figure BDA0001223028340000277
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure BDA0001223028340000278
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000279
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
可选的，所述干扰删除检测模块903包括：
检测子模块，用于根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
可选的，所述检测子模块包括：
检测单元，用于基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000281
Figure BDA0001223028340000282
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure BDA0001223028340000283
Figure BDA0001223028340000284
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure BDA0001223028340000285
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
可选的，还包括：
获取模块，用于通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure BDA0001223028340000286
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure BDA0001223028340000287
其中，
Figure BDA0001223028340000288
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure BDA0001223028340000289
表示
Figure BDA00012230283400002810
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
可选的，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
本发明实施例的信号检测装置，实现了基于PDMA与SFBC的MIMO模式结合的检测方案，综合利用多波束信息来进行多用户检测，提升了系统检测性能。解决了现有技术中没有针对SFBC模式和下行非正交多址接入技术结合的处理方案的问题。
需要说明的是，该信号检测装置是与上述信号检测方法相对应的装置，其中上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到同样的技术效果。
第五实施例
参照图10所示，本发明实施例还提供了一种终端，包括：
处理器1000，收发机1010，存储器1020，用户接口1030和总线接口；处理器1000，收发机1010，存储器1020和用户接口1030均与总线接口连接；
处理器1000，用于读取存储器1020中的程序，执行下列过程：根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息。
其中，在图10中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1000代表的一个或多个处理器和存储器1020代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1010可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备，用户接口1030还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器1000负责管理总线架构和通常的处理，存储器1020可以存储处理器1000在执行操作时所使用的数据。
需要说明的是，本发明实施例的终端能够实现上述图1及图4-8的方法实施例中终端实现的各个过程，上述图1及图4-8的方法的所述实现实施例均适用于该终端的实施例中，也能达到相同的技术效果。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种信号检测方法，其特征在于，包括：
根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；
根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；
根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息；
根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵的步骤包括：
根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵；
根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵的步骤包括：
根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure FDA0002468013220000021
Figure FDA0002468013220000022
其中，
Figure FDA0002468013220000023
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000024
表示直积，
Figure FDA0002468013220000025
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
2.根据权利要求1所述的信号检测方法，其特征在于，根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号的步骤包括：
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
3.根据权利要求2所述的信号检测方法，其特征在于，根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息的步骤包括：
针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；
将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息；
基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，还包括：
对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，所述针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，还包括：
针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
4.根据权利要求1所述的信号检测方法，其特征在于，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure FDA0002468013220000031
其中，
Figure FDA0002468013220000032
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure FDA0002468013220000033
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000034
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
5.根据权利要求1所述的信号检测方法，其特征在于，根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号的步骤包括：
根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
6.根据权利要求5所述的信号检测方法，其特征在于，根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号的步骤包括：
基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure FDA0002468013220000035
Figure FDA0002468013220000036
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure FDA0002468013220000037
Figure FDA0002468013220000041
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure FDA0002468013220000042
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
7.根据权利要求6所述的信号检测方法，其特征在于，还包括：
通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure FDA0002468013220000043
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure FDA0002468013220000044
其中，
Figure FDA0002468013220000045
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000046
表示
Figure FDA0002468013220000047
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
8.根据权利要求1所述的信号检测方法，其特征在于，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
9.一种信号检测装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据目标用户的接收信号包含的所有用户数据中每个用户的信号参数度量值，确定针对目标用户的一个或多个待检测用户及待检测用户的检测顺序；
第二确定模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的图样分割多址接入PDMA接收信号向量，并根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的PDMA结合空频块码SFBC的等效信道响应矩阵；
干扰删除检测模块，用于根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号；
获得模块，用于根据所述检测后信号，获得每个待检测用户的信源比特信息；
所述第二确定模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的SFBC等效信道响应矩阵；
第二确定子模块，用于根据每个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，确定所述目标用户相对应的每个待检测用户的等效信道响应矩阵；
所述第二确定子模块包括：
确定单元，用于根据第k个待检测用户的PDMA图样矩阵、PDMA功率分配矩阵和所述SFBC等效信道响应矩阵，通过如下公式确定所述目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵
Figure FDA0002468013220000051
Figure FDA0002468013220000052
其中，
Figure FDA0002468013220000053
表示目标用户k′的SFBC等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000054
表示直积，
Figure FDA0002468013220000055
表示第k个待检测用户分配的N个时频资源上的PDMA图样，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，P(k)表示第k个待检测用户的PDMA功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k′≤K，k、k′和K均为正整数。
10.根据权利要求9所述的信号检测装置，其特征在于，所述干扰删除检测模块具体用于：
根据所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量，基于最小均方误差MMSE算法的码字级或符号级的串行干扰删除SIC技术，或者基于迫零ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，按照所述待检测用户的检测顺序，依次对每个待检测用户进行干扰删除检测，得到检测后信号。
11.根据权利要求10所述的信号检测装置，其特征在于，所述获得模块包括：
共轭解调模块，用于针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作，并对取共轭操作之后的信号进行解调，得到每个待检测用户的对数似然比LLR；
译码模块，用于将每个待检测用户的LLR进行译码处理，并根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息；
所述信号检测装置还包括：
第一调制模块，用于基于码字级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，根据译码后信号，得到每个待检测用户的信源比特信息之后，对译码后信号进行与发送端相同的编码和调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号；
第二调制模块，用于基于符号级的SIC技术对待检测用户进行干扰删除检测的情况下，针对每个待检测用户的检测后信号分别取共轭操作之前，针对每个待检测用户的检测后信号分别进行硬判决，并对硬判决之后的信号进行与发送端相同的调制处理，得到每个待检测用户的发送调制符号。
12.根据权利要求9所述的信号检测装置，其特征在于，所述每个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量的对应关系满足如下公式：
Figure FDA0002468013220000061
其中，
Figure FDA0002468013220000062
表示目标用户k′的PDMA接收信号向量，
Figure FDA0002468013220000063
表示目标用户k′相对应的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000064
表示第k个待检测用户的SFBC等效发送信号向量，I表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号，N表示加性高斯白噪声AWGN，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，1≤k'≤K，k、k′和K均为正整数。
13.根据权利要求9所述的信号检测装置，其特征在于，所述干扰删除检测模块包括：
检测子模块，用于根据第k个待检测用户的等效信道响应矩阵和所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量，对所述第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号；
其中，K表示待检测用户的总数，1≤k≤K，k和K均为正整数。
14.根据权利要求13所述的信号检测装置，其特征在于，所述检测子模块包括：
检测单元，用于基于MMSE算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure FDA0002468013220000071
Figure FDA0002468013220000072
或者
基于ZF算法的码字级或符号级的SIC技术，通过如下公式对第k个待检测用户进行干扰删除检测，得到第k个待检测用户的检测后信号
Figure FDA0002468013220000073
Figure FDA0002468013220000074
其中，wMMSE,UEk表示第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵，wZF,UEk表示第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵，
Figure FDA0002468013220000075
表示所述PDMA接收信号向量减去检测顺序位于所述第k个待检测用户之前的所有待检测用户的干扰信号之后的剩余PDMA接收信号向量。
15.根据权利要求14所述的信号检测装置，其特征在于，还包括：
获取模块，用于通过如下公式获取第k个待检测用户的MMSE检测系数矩阵wMMSE,UEk：
Figure FDA0002468013220000076
或者
通过如下公式获取第k个待检测用户的ZF检测系数矩阵wZF,UEk：
Figure FDA0002468013220000077
其中，
Figure FDA0002468013220000078
表示目标用户k′得到的第k个待检测用户的等效信道响应矩阵，
Figure FDA0002468013220000079
表示
Figure FDA00024680132200000710
的共轭转置，R表示检测顺序位于所述第k个待检测用户之后的所有待检测用户的干扰信号和AWGN噪声的干扰噪声协方差矩阵。
16.根据权利要求9所述的信号检测装置，其特征在于，所述信号参数度量值包括接收信号功率、基于导频测量的信干噪比SINR或者均方误差MSE。
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