CN109660473B - 一种球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质，包括对信道响应矩阵进行QR分解；将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号；对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点按一定规则划分为若干个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，先对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个代表点；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的若干个分支作为存留路径；将度量最小的存留路径作为ML路径，对所有存留路径进行ML补集路径检测；根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。本申请通过划分代表点和扩展点，降低了球形译码检测的整体搜索复杂度。

Description

一种球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及但不限于无线通信中的多输入多输出(Multiple Input MultipleOutput，MIMO)技术领域，尤其涉及一种球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质。
背景技术
在目前无线通信标准及其演进过程中，多输入多输出天线技术已经被广泛采用。与传统的单输入单输出(SISO)系统相比，MIMO系统的接收是在时间与频域上均相互重叠的情况下进行MIMO信号检测，因此，MIMO信号检测复杂度大大高于传统SISO信号检测。
理论上，对MIMO信号可以通过最大似然(Maximum likelihood，ML)检测方法进行检测。但是，最大似然检测需要遍历搜索的星座图点数随着发射天线数、调制方式自由度的增加成指数增长，在发射天线数多和高阶调制的情况下，其运算复杂度是在实际系统中难以承受的。
球形译码(Sphere Decoding，SD)检测具有逼近于ML检测的误码性能并且复杂度适中，是一种比较理想的信号检测方法。球形译码实质上是把MIMO ML检测问题构建为在一棵源信号星座点树上搜索一条最佳路径的问题，并在搜索过程中不断地强化约束条件。球形译码的工作原理是：先在接收信号空间中预设一个以接收信号点为圆心的球，再把该球映射为发射信号空间中的一个椭球，并在椭球内搜索可能的发射信号点，一旦找到一个发射信号点，即以该信号点的映射点与接收信号的距离为半径收缩预设的球，从而使后续的搜索得以在更小的范围内进行。
目前，球形译码算法仍有许多不足之处，影响到该算法的实际应用，例如，现有的球形译码算法的整体搜索复杂度仍然较高，如何在保持系统性能的同时，进一步降低球形译码算法的运算复杂度是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质，能够降低球形译码检测的整体搜索复杂度。
为了达到本发明目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种球形译码检测方法，包括：
对信道响应矩阵进行正交三角QR分解，得到Q矩阵和R矩阵；
将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号；
对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数；
将度量最小的存留路径作为ML路径，并对所有存留路径进行ML补集路径检测，得到ML补集路径；
根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
进一步地，所述将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数，具体包括：
按星座图划分所述顶层全部节点，将所有代表点中度量相对较小的Nb个代表点选出；
扩展搜索所选出的代表点周围的其它星座点，即所述邻近的扩展点的度量，扩展搜索的其它星座点以所述代表点为中心均匀向外扩展；
不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只计算一次。
进一步地，所述对所有存留路径进行ML补集路径检测，得到ML补集路径，具体包括：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展，从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
进一步地，所述度量为欧氏距离。
进一步地，所述对各个代表点进行路径搜索，具体包括：
所述顶层的代表点以下各层保留的节点逐层递减，生成代表点往下的各分支。
进一步地，所述对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，具体包括：
所述所选出的代表点邻近的扩展点以下各层保留的节点逐层递减，生成扩展点往下的各分支。
本发明实施例还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上存储有球形译码检测程序，所述球形译码检测程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的球形译码检测方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种球形译码检测装置，包括QR分解单元、均衡信号计算单元、ML路径检测单元、ML补集路径检测单元和软值信息计算单元，其中：
QR分解单元，用于对信道响应矩阵进行QR分解，得到Q矩阵和R矩阵，将Q矩阵输出至均衡信号计算单元；
均衡信号计算单元，用于将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号，将均衡信号输出至ML路径检测单元；
ML路径检测单元，用于对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个分支的代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数，将度量最小的存留路径作为ML路径，将ML路径输出至软值信息计算单元，将所有存留路径输出至ML补集路径检测单元；
ML补集路径检测单元，用于对所有所述存留路径进行ML补集路径检测，得到ML补集路径，将ML补集路径输出至软值信息计算单元；
软值信息计算单元，用于根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
进一步地，所述ML补集路径检测单元具体用于：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展；
从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
进一步地，所述ML路径检测单元具体用于，
按星座图划分所述顶层全部节点，将所有代表点中度量相对较小的Nb个代表点选出；
扩展搜索所选出的代表点周围的其它星座点，即所述邻近的扩展点的度量，扩展搜索的其它星座点以所述代表点为中心均匀向外扩展，不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只计算一次。
进一步地，所述度量为欧氏距离。
本发明的技术方案，具有如下有益效果：
本发明提供的球形译码检测方法及装置、计算机可读存储介质，通过将顶层全部节点划分为代表点和扩展点，先在代表点中进行路径搜索，选出度量相对较小的几个分支的代表点，然后再在所选出的代表点邻近的扩展点中进行路径搜索，选出度量最小的分支作为ML路径，这样处理大大降低了球形译码检测时的整体搜索复杂度，降低了球形搜索主体的计算复杂度。
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为相关技术中的一种球形译码检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种球形译码检测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的一种球形译码检测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的64QAM的顶层代表点和扩展点划分方式示意图；
图5为本发明实施例的256QAM的顶层代表点和扩展点划分方式示意图。
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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
假设一个带编码的MIMO系统有MT个发射天线和MR≥MT个接收天线，编码后的比特流映射到星座图上并形成MT个发射符号s∈OMT，其中O是星座点集合，则UE的接收信号可以表示为：y＝H*s+n，其中H表示MR*MT信道响应矩阵，n为噪声。
如图1所示，相关技术中公开了一种球形译码检测方法，包括如下步骤：
步骤101：对信道响应矩阵进行正交三角(QR)分解，得到Q矩阵和R矩阵；
这里，所述Q矩阵为正交矩阵，R矩阵为上三角矩阵。
步骤102：将Q矩阵的共轭转置QH与接收信号y相乘，得到接收信号的均衡信号；
步骤103：对均衡信号进行ML路径检测，采用各层保留节点逐层递减方式得到ML路径，并保留与迭代次数数量相同的分支；
进一步地，所述步骤103具体包括如下步骤：
步骤1031：从R矩阵中只有一个非零元素的那一层，即顶层开始检测；
具体地，所述顶层为顶部根节点向下的那一层；
步骤1032：判断根节点向下的分支数是否大于预先设定的值，比如星座点数目；如果小于等于预先设定的值，进入步骤1033；如果大于预先设定的值，进入步骤1036；
步骤1033：对于每一条分支，计算顶层的欧氏距离；
步骤1034：由顶层向下进行路径扩展，继续计算其余各层的欧氏距离；
根据预设值保留每层最优的节点及其欧氏距离，同时累加到该分支的欧氏距离中。
步骤1035：判断是否已经到叶子节点，如果已经到叶子节点，进入步骤1036；如果没有到叶子节点，所述叶子节点为底层节点，返回步骤1034；
步骤1036：将顶层根节点向下的一条分支数所得到的完整路径欧氏距离及对应各层符号对应的星座点序号进行暂存；返回步骤1032，开始下一条分支的处理；
步骤1037：将所有分支的完整欧氏距离按从小到大进行排序，选取欧氏距离最小的分支作为ML路径，并选取分支中各层符号对应的星座点序号；同时保留多条最优路径的各层星座点序号，所述最优路径的条数与迭代次数相同，用以后续ML补集路径时的迭代。
步骤104：对所述分支进行ML补集路径检测，采用所求补集层保留全部节点和其他层保留节点逐层递减方式得到ML补集路径；
进一步地，所述步骤104具体包括如下步骤：
步骤1041：根据ML路径检测中保留下来的各个分支欧氏距离及各层符号星座点序号，得到ML路径的顶层中每个符号每个比特的补集λML；
这里，每层每个符号每个比特的全补集要考虑由顶层到底层的所有可能情况。
步骤1042：对于顶层以下各层的补集，比如第iRx层，要经过多次迭代，每层的迭代依据的路径遵照欧氏距离由小到大依次进行；在一次迭代中，先求iRx层以上各层到该层的欧氏距离；
这里，要对该层每个符号每个比特进行遍历。
步骤1043：再求iRx层以下各层的欧氏距离，参照步骤1034，从该层往下进行路径扩展节点取舍。
步骤1044：判断是否到叶子节点，如果已经到叶子节点，进入步骤1045；如果没有到叶子节点，返回步骤1043；
步骤1045：将步骤1042和步骤1043的结果求和，选取iRx层各符号各比特全补集中的最小值作为该次迭代的最优路径加以暂存。
步骤1046：判断迭代次数是否已达到预设值，如果没有达到预设值，进入步骤1047；如果达到预设值，进入步骤1048；
步骤1047：迭代次数加1，进行下一次迭代；
步骤1048：对于需要求补集的层，可以得到多次迭代所暂存的最优路径，从这些路径中再选取最小值作为该层该符号该比特的最终补集路径。
步骤1049：判断是否所有层都已求完补集，如果没有求完补集，进入步骤1050；如果都已求完补集，进入步骤105；
步骤1050：层数减1，进入下一层，以此类推求得各个层各个符号各个比特的补集
Figure BDA0001429919510000071
步骤105：根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息；
Figure BDA0001429919510000072
其中，LLRi，k表示第i个符号第k个比特的似然比信息，xi，k表示第i个符号第k个比特位置的值，N0表示噪声。
如图2所示，根据本发明的一种球形译码检测方法，包括如下步骤：
步骤201：对信道响应矩阵进行QR分解，得到Q矩阵和R矩阵；
步骤202：将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号；
步骤203：对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数；
需要说明的是，所述对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个代表点，指的是对各个代表点进行路径扩展，并将生成的分支按度量由小到大顺序进行排列，选出前Nb个分支的代表点。所述对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，指的是对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径扩展，并将所有生成的分支按度量由小到大顺序进行排列，选取前Nc个分支作为存留路径。
进一步地，所述步骤203具体包括：
按星座图划分所述顶层全部节点，将所有代表点中度量相对较小的Nb个代表点选出；
扩展搜索所选出的代表点周围的其它星座点，即所述邻近的扩展点的度量，扩展搜索的其它星座点以所述代表点为中心均匀向外扩展；
不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只计算一次。
在本发明一实施例中，划分群时，按星座图尽量均匀划分群内的星座点。
进一步地，所述对各个代表点进行路径搜索，具体包括：
所述顶层的代表点以下各层保留的节点逐层递减，生成代表点往下的各分支。
进一步地，所述对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，具体包括：
所述所选出的代表点邻近的扩展点以下各层保留的节点逐层递减，生成扩展点往下的各分支。
需要说明的是，本发明所述的所选出的代表点邻近的扩展点所在的群和所选出的代表点所在的群不一定相同。不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只能计算一次，即避免重复计算。
进一步地，所述度量为欧氏距离。
需要说明的是，本发明中所述的度量除了可以用欧氏距离来表征外，也可以用其它简化欧氏距离公式的计算方法来表征，所述简化欧氏距离公式的计算方法的计算结果与欧氏距离公式的计算结果近似，但是将欧氏距离公式中的平方计算改成其它的易于通过硬件实现的计算方法。
进一步地，所述存留路径的条数Nc与后续ML补集路径检测时的迭代次数相同。
步骤204：将度量最小的存留路径作为ML路径，对所有存留路径进行ML补集路径检测，得到ML补集路径；
进一步地，所述对所有存留路径进行ML补集路径检测时，采用所求补集层保留全部节点和其他层保留节点逐层递减方式得到ML补集路径。
进一步地，所述步骤204的对所有存留路径进行ML补集路径检测，具体包括：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展；
从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
路径扩展：对于位于求补集的层以上的各层节点，可以复用路径检测中幸存路径的节点；而对于该层下面的点，采用和求ML路径一致的节点取舍原理进行路径扩展直至叶子节点；
迭代：对求ML路径时幸存下来的完整路径，除去ML路径外的完整路径按欧氏距离从小到大进行排序，根据迭代次数选取存留路径。
步骤205：根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有球形译码检测程序，所述球形译码检测程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的球形译码检测方法的步骤。
如图3所示，根据本发明的一种球形译码检测装置，包括QR分解单元301、均衡信号计算单元302、ML路径检测单元303、ML补集路径检测单元304和软值信息计算单元305，其中：
QR分解单元301，用于对信道响应矩阵进行QR分解，得到Q矩阵和R矩阵，将Q矩阵输出至均衡信号计算单元302；
均衡信号计算单元302，用于将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号，将均衡信号输出至ML路径检测单元303；
ML路径检测单元303，用于对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层的全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行路径搜索，选出度量相对较小的Nb个分支的代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数，将度量最小的存留路径作为ML路径，将ML路径输出至软值信息计算单元305，将所有存留路径输出至ML补集路径检测单元304；
ML补集路径检测单元304，用于对所有所述存留路径进行ML补集路径检测，得到ML补集路径，将ML补集路径输出至软值信息计算单元305；
软值信息计算单元305，用于根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
进一步地，所述ML补集路径检测单元304具体用于：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展；
从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
在本发明一实施例中，ML路径检测单元303划分群时，按星座图尽量均匀划分群内的星座点。
进一步地，所述扩展点以所述代表点为中心均匀向外扩展。
进一步地，所述ML路径检测单元303的对各个代表点进行路径搜索，具体包括：
所述顶层的代表点以下各层保留的节点逐层递减，生成代表点往下的各分支。
进一步地，所述ML路径检测单元303的对所选出的代表点邻近的扩展点进行路径搜索，具体包括：
所述所选出的代表点邻近的扩展点以下各层保留的节点逐层递减，生成扩展点往下的各分支。
需要说明的是，本发明所述的所选出的代表点邻近的扩展点所在的群和所选出的代表点所在的群不一定相同。不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只能计算一次，即避免重复计算。
进一步地，所述度量为欧氏距离。
需要说明的是，本发明中所述的度量除了可以用欧氏距离来表征外，也可以用其它简化欧氏距离公式的计算方法来表征，所述简化欧氏距离公式的计算方法的计算结果与欧氏距离公式的计算结果近似，但是将欧氏距离公式中的平方计算改成其它的易于通过硬件实现的计算方法。
进一步地，所述存留路径的条数Nc与后续ML补集路径检测时的迭代次数相同。
本发明实施例还提供了两个优选的实施例对本发明进行进一步解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。下面的各个实施例可以独立存在，且不同实施例中的技术特点可以组合在一个实施例中联合使用。
优选实施例一
以64QAM下支持4层的SD检测为例，相关技术中ML路径搜索的顶层全搜索时是64个星座点，本申请将顶层的64点均匀划分为16个区域(此处的区域指的是前文所述的群)，每个区域4个点，如图4所示虚线框，每个区域内先搜一个代表点(图4中黑色实心点)，共搜Na＝16个代表点，各层对应的保留节点数为(16 1 1 1)，共16条分支；
然后找其中最小度量的Nb个代表点(其中Nb＜Na，Nb通过仿真得到，保证性能不下降)，再对Nb个代表点在星座图上向外扩展一圈(图4中加粗的黑色框)，对于靠中心部分的代表点周围有8个点，对于边缘部分会少于8个点。向外扩展点要去除前面搜索过的。最后找到最小的M个路径(M为迭代次数)进入ML补集。
优选实施例二
再以256QAM下支持4层的SD检测为例，将顶层的256点按每9个点为划分区域，不能按9点均分的剩余点也尽量均匀分为更小的区域，如图5所示虚线框，每个区域内先搜一个代表点(图5中黑色实心点)，共搜Na＝36个代表点，各层对应的保留节点数为(36 1 1 1)，共36条分支；
然后找其中最小度量的Nb个点(Nb＜Na，Nb通过仿真得到，保证性能不下降)，再对Nb个代表点在星座图上向外扩展一圈，对于每9点的区域正好是扩展8个点。向外扩展点要去除前面搜索过的。最后找到最小的M个路径(M为迭代次数)进入ML补集。
下面通过对LTE-A系统(版本10)接收机的仿真来说明本发明的有益效果，具体仿真条件参照3GPP标准，主要仿真参数如表1所示。
Figure BDA0001429919510000121
Figure BDA0001429919510000131
表1
对于64QAM系统，通过仿真比较顶层全搜索的技术方案和本申请的技术方案可以发现，在全链路的仿真条件下，本申请的吞吐量(Throughput)性能结果保持不变；同时，当采用顶层全搜索的技术方案时，对应的顶层ML路径搜索点数为64点，即需要对顶层所有的星座点进行搜索，因此，仍然需要较多次数的搜索，整体搜索复杂度仍然较高；假设本申请采用的Na＝16，Nb＝7，对应的顶层ML路径搜索点数为16+7×3＝37点，ML路径搜索的复杂度可以降低近1/3，整体的搜索复杂度也降低近1/4。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
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)

1.一种球形译码检测方法，其特征在于，包括：
对信道响应矩阵进行正交三角QR分解，得到Q矩阵和R矩阵；
将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号；
对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行由顶层至底层的路径搜索，选出整条路径度量相对较小的Nb个代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点再进行由顶层至底层的路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数；
将度量最小的存留路径作为ML路径，并对所有存留路径进行各层对应的ML补集路径检测，得到ML补集路径；
根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
2.根据权利要求1所述的球形译码检测方法，其特征在于，所述将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行由顶层至底层的路径搜索，选出整条路径度量相对较小的Nb个代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点再进行由顶层至底层的路径搜索，选取度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数，具体包括：
按星座图划分所述顶层全部节点，将所有代表点中度量相对较小的Nb个代表点选出；
扩展搜索所选出的代表点周围的其它星座点，即所述邻近的扩展点的度量，扩展搜索的其它星座点以所述代表点为中心均匀向外扩展，不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只计算一次。
3.根据权利要求1所述的球形译码检测方法，其特征在于，所述对所有存留路径进行ML补集路径检测，得到各层对应的ML补集路径，具体包括：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展，从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
4.根据权利要求1所述的球形译码检测方法，其特征在于，所述度量为欧氏距离。
5.根据权利要求1所述的球形译码检测方法，其特征在于，所述对各个代表点进行由顶层至底层的路径搜索，具体包括：
所述顶层的代表点以下各层保留的节点逐层递减，生成代表点往下的各分支。
6.根据权利要求1所述的球形译码检测方法，其特征在于，所述对所选出的代表点邻近的扩展点再进行由顶层至底层的路径搜索，具体包括：
所述所选出的代表点邻近的扩展点以下各层保留的节点逐层递减，生成扩展点往下的各分支。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有球形译码检测程序，所述球形译码检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的球形译码检测方法的步骤。
8.一种球形译码检测装置，其特征在于，包括QR分解单元、均衡信号计算单元、ML路径检测单元、ML补集路径检测单元和软值信息计算单元，其中：
QR分解单元，用于对信道响应矩阵进行QR分解，得到Q矩阵和R矩阵，将Q矩阵输出至均衡信号计算单元；
均衡信号计算单元，用于将Q矩阵的共轭转置与接收信号相乘，得到接收信号的均衡信号，将均衡信号输出至ML路径检测单元；
ML路径检测单元，用于对均衡信号进行最大似然ML路径检测，将顶层全部节点划分为Na个群，各个群包含一代表点和若干扩展点，对各个代表点进行由顶层至底层的路径搜索，选出整条路径度量相对较小的Nb个分支的代表点，其中，Na、Nb均为自然数，且Na>Nb；对所选出的代表点邻近的扩展点再进行由顶层至底层的路径搜索，选取整条路径度量相对较小的Nc个分支作为存留路径，Nc为自然数，将度量最小的存留路径作为ML路径，将ML路径输出至软值信息计算单元，将所有存留路径输出至ML补集路径检测单元；
ML补集路径检测单元，用于对所有所述存留路径进行各层对应的ML补集路径检测，得到各层对应的ML补集路径，将各层对应的ML补集路径输出至软值信息计算单元；
软值信息计算单元，用于根据所述ML路径和ML补集路径，得出各层各个符号各个比特的似然比信息。
9.根据权利要求8所述的球形译码检测装置，其特征在于，所述ML补集路径检测单元具体用于：
对顶层以下的各层，在所有所述存留路径中进行路径扩展，从所述路径扩展生成的分支中选取度量最小的分支作为该层该符号该比特的最终补集路径。
10.根据权利要求8所述的球形译码检测装置，其特征在于，所述ML路径检测单元具体用于，按星座图划分所述顶层全部节点，将所有代表点中整条路径度量相对较小的Nb个代表点选出；
扩展搜索所选出的代表点周围的其它星座点，即所述邻近的扩展点的度量，扩展搜索的其它星座点以所述代表点为中心均匀向外扩展，不同代表点对应的扩展点如果存在重复，重复的扩展点只计算一次。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115720126A (zh) * 2021-08-23 2023-02-28 深圳市中兴微电子技术有限公司 信号检测方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101562464A (zh) * 2009-05-18 2009-10-21 北京天碁科技有限公司 一种基于深度优先搜索的球形译码检测方法
CN101662341A (zh) * 2009-09-25 2010-03-03 北京天碁科技有限公司 一种多输入多输出信号检测方法和装置
CN102291215A (zh) * 2011-09-14 2011-12-21 北京大学 Mimo系统的信号检测方法及装置
CN102487309A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 北京大学 一种mimo系统下的信号检测方法和装置
CN102723975A (zh) * 2012-06-11 2012-10-10 北京大学 Mimo系统的信号检测方法及装置
CN104901910A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 电信科学技术研究院 一种mimo系统的检测方法及装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101594202B (zh) * 2009-06-22 2012-12-26 北京天碁科技有限公司 一种球形译码检测方法及装置
CN101674160B (zh) * 2009-10-22 2012-12-12 复旦大学 多输入多输出无线通信系统信号检测方法及装置
CN103326813B (zh) * 2012-03-23 2016-10-19 联芯科技有限公司 单树搜索软球形译码方法及装置
CN103297203B (zh) * 2013-05-13 2016-06-22 清华大学 一种球解码方法及球解码器
US9966991B2 (en) * 2015-07-28 2018-05-08 John David Terry Method and apparatus for secure network access and group membership in a digital chaos cooperative network

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101562464A (zh) * 2009-05-18 2009-10-21 北京天碁科技有限公司 一种基于深度优先搜索的球形译码检测方法
CN101662341A (zh) * 2009-09-25 2010-03-03 北京天碁科技有限公司 一种多输入多输出信号检测方法和装置
CN102487309A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 北京大学 一种mimo系统下的信号检测方法和装置
CN102291215A (zh) * 2011-09-14 2011-12-21 北京大学 Mimo系统的信号检测方法及装置
CN102723975A (zh) * 2012-06-11 2012-10-10 北京大学 Mimo系统的信号检测方法及装置
CN104901910A (zh) * 2014-03-07 2015-09-09 电信科学技术研究院 一种mimo系统的检测方法及装置

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