CN109450601B

CN109450601B - 信号检测方法及装置

Info

Publication number: CN109450601B
Application number: CN201811481143.3A
Authority: CN
Inventors: 吕华章; 朱常波; 冯毅; 陈丹; 王友祥; 乌云霄
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: CN109450601A

Abstract

本申请提供了一种信号检测方法，涉及通信领域，用于降低检测天线信号的复杂度。该方法包括：确定接收信号和第一矩阵；第一矩阵为n*n维的矩阵，第一矩阵中的各个元素分别为MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；根据尺度缩减和列交换后的幺模矩阵T_r和第一矩阵相乘得到第二矩阵；对第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；根据接收信号和第三矩阵确定检测信号；其中，检测信号用于与发射信号比较确定MIMO天线系统的误码率。因此本申请提供的信号检测方法能够降低信号检测过程中算法的复杂程度，提高信号检测效率。

Description

信号检测方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号检测方法及装置。

背景技术

随着移动网络用户的不断增加，对频谱资源和网络容量的需求越来越大。在这种情况下，多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术应运而生。MIMO技术通过在信号发射端和信号接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过多个天线进行传输。可以在不增加带宽和发射功率的前提下大大的提高无线信道的容量，并且能够提高通信传输质量。

大规模MIMO(massive MIMO)技术是MIMO技术的扩展。通过大量增加天线的数量来提升无线小区的频谱效率(净比特率或最大吞吐量除以通信信道或数据链路的带宽)。而在大规模MIMO天线系统中，由于系统发射的信号在传输过程中会遭受噪声的干扰，因此接收到信号之后我们需要通过检测算法尽可能的还原信号，以最大限度的还原发射的信号。

当前大规模MIMO天线系统的检测算法通常包括线性检测算法和非线性检测算法。线性检测算法以最小均方误差(minimum mean squared error，MMSE)算法最有代表性。MMSE算法复杂程度随天线数量增长而线性增长，适用于天线数量较少的场景下，当天线数量过多时该算法的复杂程度和算法检测的性能损失将会大大提高。非线性检测算法以LLL(Lenstra Lenstra Lovasz，LLL)减格算法最具有代表性，LLL减格算法在性能方面可以提供接近满分的增益。但LLL减格算法在天线数量大大增加时同样可能会出现运算效率低、复杂程度高的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种信号检测方法，能够降低信号检测过程中算法的复杂程度，提高信号检测效率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种信号检测方法，该方法包括：根据所述接收信号确定第一矩阵；其中，所述第一矩阵为所述MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵；根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率。

第二方面，本申请提供了一种信号检测装置，该装置包括：处理模块，用于根据所述接收信号确定第一矩阵；其中，所述第一矩阵为所述MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；所述处理模块，还用于确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵；所述处理模块，还用于根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；所述处理模块，还用于根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率。

第三方面，本申请提供了另一种信号检测装置，该装置包括：处理器、通信接口和存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括计算机执行指令，当该信号检测装置运行时，处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该信号检测装置执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述的信号检测方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述的信号检测方法。

第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面及其任意一种实现方式所述的信号检测方法。

本申请提供的信号检测方法及装置根据所述接收信号确定第一矩阵；其中，所述第一矩阵为所述MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵；根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率。因此，本申请提供的信号检测方法能够先通过对幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换提高使其更加接近正交矩阵，并且元素值更小。将幺模矩阵T_r与第一矩阵相乘得到第二矩阵，对第二矩阵进行线性滤波。得到第三矩阵，根据接收信号和第三矩阵确定检测信号。所以本申请提供的技术方案能够降低信号检测过程中算法的复杂程度，提高信号检测效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的工作示意图；

图2为本申请实施例提供的一种信号检测方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种信号检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种信号检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请提供的信号检测方法及装置进行详细的描述。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

以下，对本申请涉及的技术进行解释，以方便读者理解：

MIMO天线系统：在发射端和接收端部署多根天线(天线通常为n*n维的方阵阵列天线)，在发射信号时通过将内容分为多份，通过多个不同的天线发射到接收端。由接收端多接收到的信号进行组合得到发射端发送的信号。通过MIMO技术可以使发射端单一天线发送的信号流量大大降低，因此可以提高信号的传送距离和接收范围，提高信号的传输速度，同时还不占用额外的频谱资源。同时，因为每个发射端和接收端之间的信道不同，MIMO技术还可以大大提高发射端的信道容量。

如图1所示，为一个发射端和接收端均有2个天线的MIMO天线系统的信号发送过程。当发射端需要发送信号时，将信号分为2份。2个发射端天线分别发送一份信号至接收端的2个天线上。接收端的2个天线中每个天线均可接收到一份完整的信号。大规模MIMO天线系统与MIMO天线系统原理相同，但是天线数量会大量增多，例如发射端和接收端均有64、128、256个天线。其信号发送原理相同，但是不必所有天线均发送一部份信号，例如在一个接收端和发射端均有64个天线的MIMO天线系统中可以将信号分为15份或20份等，分别选择15或20个天线发送至15或20个接收端天线上。

信号检测：信号从发射端发射到接收端接收的为了最大限度的保证传输的准确性，需要提高传输过程中的抗干扰能力。但是在信号的传输过程中诸如噪声的干扰是不可避免的，尤其是在MIMO天线系统中，各个天线之间还存在着干扰。因此需要在通过MIMO天线系统接收到信号之后根据接收到的信号数据和信道矩阵最大限度的还原发射端发送的信号，以保证传输的准确性。

为对MIMO系统的信号进行检测，需要先建立MIMO系统模型。一般MIMO天线系统的接收向量可以表示为：

y＝H*s+n (1)

其中，y为MIMO天线系统的接收向量，H为发射端天线到接收端天线的信道矩阵，s为发射端天线的发送信号向量，n表示接收端天线上的加性噪声。

对信号的检测即为对信号中未知的发送信号向量(即上述公式中的s)的检测。信号检测的过程可以看作如何推导出发送信号向量s的过程。

MMSE检测算法：当前MIMO系统中常用的信号检测技术为MMSE算法，在MMSE算法中通过引入线性滤波器来消除噪声对信号造成的影响。

MMSE算法的计算公式为：

其中，W_MMSE为发射端发送的信号的加权矩阵。

为所述发射端发送的信噪比，I为单位向量。

将公式(2)带入公式一中可得：

LLL减格算法：在MIMO系统中LLL减格算法的基本思想是：将获取的信道估计矩阵视为一组基向量，把该基向量转换成一组接近正交的基向量。将新转换的一组接近正交的基向量定义为：

则

T为幺模矩阵。因此LLL减格算法中求

的过程可以视为求幺模矩阵T的过程。对该基向量

进行MMSE检测，可以大大减少检测过程中的计算量。

本申请实施例提供的一种信号检测算法能够应用于发射端和接收端均为n维阵列天线(n*n个天线排列成方阵)的MIMO天线中。如图2所示，所述方法包括S201-S205：

S201、根据所述接收信号确定第一矩阵。

其中，所述第一矩阵为所述MIMO天线系统的信道矩阵。所述第一矩阵为n*n维的矩阵。所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益。

具体为，天线的发射端发射发送信号，该发送信号通过MIMO天线系统的多个天线进行分别进行发射，每个天线发射一部分发送信号，该多个天线发射的信号组合起来是一个完整的信号。将上述各个部分的发送信号分别发送至接收端的天线上，接收端将接收到的信号进行组合，组合过得信号为接收信号。根据建立好的信号模型对接收信号中的信道矩阵进行估计获取第一矩阵。

示例性的，假设一个发射端和接收端均为2*2维的天线。接收端对接收信号进行信道估计。得到的第一矩阵为：

S202、确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换。

其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵。

具体的，所述尺度缩减和列交换具体可以为：

确定初始化的幺模矩阵T_r。分解所述第一矩阵获得上三角矩阵R_r。根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第一元素是否需要进行尺度缩减，若需要，则对第一元素进行尺度缩减，并根据预设规则对所述幺模矩阵T_r中对应位置的元素进行尺度缩减。根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第a列元素是否需要进行列交换，若需要，则将第a列元素与第a+1列元素进行列交换，并将所述尺度缩减后的幺模矩阵T_r中第a列元素与第a+1列元素进行列交换。

示例性的，所述初始化的幺模矩阵T_r为：

对所述第一矩阵进行QR分解获得所述上三角矩阵R_r。所述上三角矩阵R_r为：

在本申请中所述上三角矩阵R_r作为对幺模矩阵T_r的尺度缩减的限制条件出现。当三角矩阵R_r中的元素满足尺度缩减条件时，根据对应的规则对幺模矩阵T_r进行尺度缩减。同样的在完成尺度缩减之后，当三角矩阵R_r中的元素满足列交换条件时，根据对应的规则对幺模矩阵T_r进行列交换。

经过所述尺度缩减和列交换的幺模矩阵T_r为：

示例性的，对上述尺度缩减和列交换可以通过LLL算法来实现。该LLL算法在通过MATLAB语言描述为：

其中，第1步为，对第一矩阵H_r进行QR分解获得一个正交矩阵Q_r和一个上三角矩阵R_r。

第2步为获取初始化幺模矩阵T_r进行，既首先确定MIMO天线系统的天线数n，将初始化幺模矩阵T_r设定为n维的单位矩阵。

第3步为定义n为天线的列数。

第4步为定义参数k并对其赋值为2。

第5步为，定义While循环，当k≤n时执行该循环。

第6步为定义For循环，对l从1开始以1为单位逐个赋值直到

其中round表示四舍五入。该缩减条件为本申请提出的全新的缩减条件，k≤n，因此，该For循环只需要执行一半的接收端天线数量。可以将LLL算法中的计算量减少一半。

第7步为确定参数μ，并对μ赋值为：round(R_r(k-l,k)/R_r(k-l,k-l))。既将上三角矩阵R_r中第k-l行，第k列的数值与第k-l行，第k-l列的数值的商赋值给μ。

第8步为定义If循环，循环条件为μ≠0。当μ≠0时执行尺度缩减，否则跳过尺度缩减。

第9步为对R_r(1:k-l,k)进行尺度缩减。其中，R_r(1:k-l,k)表示矩阵R_r的第1至第k-l行和第k列的所有元素组成的矩阵。具体为，将R_r(1:k-l,k-l)矩阵与减去μ×R_r(1:k-l,k-l)的差值赋值给R_r(1:k-l,k)，得到新的R_r(1:k-l,k)。

第10步为对T_r(:,k)进行尺度缩减，其中，T_r(:,k)表示矩阵T_r的第k列的所有元素组成的矩阵。具体为，将T_r(:,k)与μ×T_r(:,k-l)的差值赋值给T_r(:,k)，得到新的T_r(:,k)。

第11步为结束If循环。

第12步为结束For循环。

第13步为设定新的If循环。循环条件为：

其中，参数δ为性能-复杂度均衡参数，示例性的，该参数可以取值为：δ＝0.75，

第14步为，满足上述If条件时，执行列交换，将矩阵R_r的第k列和第k-1列进行交换；将矩阵T_r的第k列和第k-1进行交换。

第15-18步为Givens旋转过程，其主要作用是将矩阵进行相关的旋转，以使得旋转后的矩阵元素值更加简化，更加便于计算。具体过程为，第15步：确定Givens矩阵：

其中：

||R_r(k-1:k,k-1)||表示R_r的第k-1行第k-1列的元素R_r(k-1,k-1)，同R_r(k-1:k,k-1)的模2范数的比值。

第16步，对R_r(k-1:k,k-1:n)中的元素赋值为Givens矩阵中相同位置的值。R_r(k-1:k,k-1:n)表示矩阵R_r矩阵的第k-1到第k行，第k-1列到第n所组成的R_r子矩阵。

第17步，同第16步，对正交矩阵Q_r进行相同的赋值操作。

第18步，为对k取最大值操作。选择k-1与2中较大的值赋值给k，然后从上述第13步继续检测与计算。

第19中的Else与第11步中的If语句共同构成If-Else。

若不满足If循环判定条件则执行第20步，k赋值为k+1；

第21步为结束If循环。

第22步为结束While循环；获得新的幺模矩阵T_r。

S203、根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵。

具体为，所述第一矩阵为H_r，第二矩阵为H，则计算所述第二矩阵的方法为：H＝H_rT_r。

示例性的，第二矩阵为：

S204、对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵。

具体为，使用最小均方误差MMSE算法对所述第二矩阵进行线性滤波生成所述第三矩阵W_MMSE；

所述MMSE算法为：

其中，

为所述接收信号的信噪比，I为单位向量。

示例性的，在一个发射端天线数为2，接收端天线数为2的MIMO天线系统中。

经过LLL减格算法获得的第二矩阵为：

使用MMSE算法对所述第二矩阵进行线性滤波生成的第三矩阵为：

S205、根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号。

其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率。

具体为，所述检测信号的计算公式为：

其中，所述

为检测信号，所述y为接收信号。

将S203中的计算W_MMSE公式(1)带入公式(2)中可得：

示例性的，所述检测信号为：

本申请实施例可以根据上述方法示例对信号检测装置进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

如图3所示，本申请提供了一种信号检测装置，用于执行前述信号检测方法。所述装置包括：

接收模块301，用于获取接收信号。

处理模块302，用于确定第一矩阵。其中，所述第一矩阵为MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益。

所述处理模块302，还用于确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵。

所述处理模块302，还用于根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵。

所述处理模块302，还用于根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率。

可选的，所述处理模块302，还用于：确定初始化的幺模矩阵T_r。分解所述第一矩阵获得上三角矩阵R_r。根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第一元素是否需要进行尺度缩减，若需要，则对第一元素进行尺度缩减，并根据预设规则对所述幺模矩阵T_r中对应位置的元素进行尺度缩减。根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第a列元素是否需要进行列交换，若需要，则将第a列元素与第a+1列元素进行列交换，并将所述尺度缩减后的幺模矩阵T_r中第a列元素与第a+1列元素进行列交换。

可选的，所述处理模块302，还用于：确定所述发射端的天线行数n,设置参数k并赋值为2；当k≤n时执行如下步骤：

设置参数l，l从1到

以1为单位逐个取值，若

不为整数，则对其进行四舍五入取整。设置参数μ，确定所述上三角矩阵R_r中第k-l行、第k列的元素与第k-l行、第k-l列的元素的商值，并将所述商值进行取整后赋值给所述参数μ。

当μ≠0时，对所述上三角矩阵R_r中第1行至第k-l行、第k列的元素重新赋值为第1行至第k-l行、第k列的元素减去第1行至第k-l行、第k列的元素与μ的乘积；将所述幺模矩阵T_r中第k列的元素重新赋值为第k列元素减去第k-l列与μ的乘积。。

可选的，所述处理模块302，还用于：使用最小均方误差MMSE算法对所述第二矩阵进行线性滤波生成所述第三矩阵W_MMSE。所述MMSE算法为：

其中，

为所述接收信号的信噪比，I为单位向量，H为所述第二矩阵。

可选的，所述处理模块302，还用于：确定所述检测信号的计算公式。

所述检测信号的计算公式为：

其中，所述

为检测信号，所述y为接收信号。

图4示出了上述实施例中所涉及的信号检测装置的又一种可能的结构示意图。该装置包括：处理器402和通信接口403。处理器402用于对装置的动作进行控制管理，例如，执行上述处理模块302执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信接口403用于支持该装置与其他网络实体的通信，例如，执行上述接收模块301执行的步骤。终端还可以包括存储器401和总线404，存储器401用于存储装置的程序代码和数据。

其中，上述处理器402可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，单元和电路。该处理器可以是中央处理器，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

存储器401可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；该存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

总线404可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。总线404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元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单元完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行该指令时，该计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的各个步骤。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘。随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的人以合适的组合、或者本领域数值的任何其他形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)中。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种信号检测方法，其特征在于，应用于通信系统中，所述通信系统包括发射端和接收端，所述发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统；所述MIMO天线系统中包括n*n维的天线阵列；所述发射端通过所述MIMO天线系统发送发射信号，所述接收端通过所述MIMO天线系统获取接收信号；所述方法包括：

根据所述接收信号确定第一矩阵；其中，所述第一矩阵为所述MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；

确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵；

根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；

根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率；

所述确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；包括：

确定初始化的幺模矩阵T_r；

分解所述第一矩阵获得上三角矩阵R_r；

根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第一元素是否需要进行尺度缩减，若需要，则对第一元素进行尺度缩减，并根据预设规则对所述幺模矩阵T_r中对应位置的元素进行尺度缩减；

根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第a列元素是否需要进行列交换，若需要，则将第a列元素与第a+1列元素进行列交换，并将所述尺度缩减后的幺模矩阵T_r中第a列元素与第a+1列元素进行列交换；

所述根据预设条件判断所述上三角矩阵R_r中的第一元素是否需要进行尺度缩减，若需要，则对第一元素进行尺度缩减，并根据预设规则对所述幺模矩阵T_r中对应位置的元素进行尺度缩减；包括：

确定所述发射端的天线行数n,设置参数k并赋值为2；

当k≤n时执行如下步骤：

设置参数l，l从1到

以1为单位逐个取整数值，；设置参数μ，确定所述上三角矩阵R_r中第k-l行、第k列的元素与第k-l行、第k-l列的元素的商值，并将所述商值进行取整后赋值给所述参数μ，

当μ≠0时，对所述上三角矩阵R_r中第1行至第k-l行、第k列的元素重新赋值为第1行至第k-l行、第k列的元素减去第1行至第k-l行、第k列的元素与μ的乘积；将所述幺模矩阵T_r中第k列的元素重新赋值为第k列元素减去第k-l列与μ的乘积。

2.根据权利要求1所述的信号检测方法，其特征在于，所述对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；包括：

使用最小均方误差MMSE算法对所述第二矩阵进行线性滤波生成所述第三矩阵W_MMSE；

所述MMSE算法为：

其中，

3.根据权利要求2所述的信号检测方法，其特征在于，所述根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号，包括：

确定所述检测信号的计算公式为：

其中，所述

为检测信号，所述y为接收信号。

4.一种信号检测装置，其特征在于，应用于通信系统中，所述通信系统包括发射端和接收端，所述发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统中；所述MIMO天线系统中包括n*n维的天线阵列；所述发射端通过所述MIMO天线系统发送发射信号，所述接收端通过所述MIMO天线系统获取接收信号所述装置包括：

接收模块，用于获取接收信号；

处理模块，用于确定第一矩阵；其中，所述第一矩阵为MIMO天线系统的信道矩阵；所述第一矩阵为n*n维的矩阵，所述第一矩阵中的各个元素分别为所述MIMO天线系统的各个天线之间的信道增益；

所述处理模块，还用于确定初始化的幺模矩阵T_r并根据预设算法和所述第一矩阵对所述幺模矩阵T_r进行尺度缩减和列交换；其中，初始化的所述幺模矩阵T_r为n*n维的单位矩阵；

所述处理模块，还用于根据尺度缩减和列交换后的所述幺模矩阵T_r和所述第一矩阵相乘得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行线性滤波获得第三矩阵；

所述处理模块，还用于根据所述接收信号和所述第三矩阵确定检测信号；其中，所述检测信号用于与所述发射信号比较确定所述MIMO天线系统的误码率；

所述处理模块，还用于：

确定初始化的幺模矩阵T_r；

分解所述第一矩阵获得上三角矩阵R_r；

所述处理模块，还用于：

确定所述发射端的天线行数n,设置参数k并赋值为2；

当k≤n时执行如下步骤：

设置参数l，l从1到

以1为单位逐个取整数值；设置参数μ，确定所述上三角矩阵R_r中第k-l行、第k列的元素与第k-l行、第k-l列的元素的商值，并将所述商值进行取整后赋值给所述参数μ；

5.根据权利要求4所述的信号检测装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：

所述MMSE算法为：

其中，

6.根据权利要求5所述的信号检测装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：

确定所述检测信号的计算公式；

所述检测信号的计算公式为：

其中，所述

为检测信号，所述y为接收信号。

7.一种信号检测装置，其特征在于，所述信号检测装置包括：处理器、通信接口和存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括计算机执行指令，当该信号检测装置运行时，处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该信号检测装置执行权利要求1至3中任一项所述的信号检测方法。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至3中任一项所述的信号检测方法。