CN113037658B - 信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质,基于信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测得到当前的数据符号的估计值后,可根据预设迭代检测条件循环执行以下迭代过程:基于当前得到的对预设导频符号spilot更新,以及基于ypilot和y所包括的导频位置的信号ydata对预设导频位置信号yiter更新;基于更新后的spilot和yiter获取的并基于获取的新的对ydata重新进行检测得到当前最新的也即实现了基于上一次信号的检测结果迭代生成新的spilot,进而根据新的spilot生成新的进行迭代检测,以消除干扰信号带来的误差影响,最终得到更为准确的信号检测结果,从而提升系统性能。

Description

信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质
技术领域
本发明实施例涉及但不限于通信技术领域,具体而言,涉及但不限于一种信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质。
背景技术
随着频谱资源的日益紧缺,以及无线数据业务量的持续增长,频率复用技术成为驱动无线通信系统、进行新的变革的重要因素。频率复用技术能够提高频谱利用率,却不可避免地导致了信号的干扰。在上行通信时,位于本小区的用户信号在到达基站时会受到相邻小区用户信号的干扰;下行通信时,位于小区的用户,又会受到相邻小区基站信号的干扰。因此,小区间同频干扰一直是无线通信系统研究中备受关注的问题。
在相关技术中,业界降低干扰的方案主要有小区干扰协调、小区干扰随机化、小区干扰消除等;接收端可基于相应的接收机算法,利用根据接收到的信号计算得到的信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩进行信号检测。但是受干扰信号影响,根据接收到的信号计算得到的信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩的误差较大,导致根据信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩进行信号检测输出的检测结果准确率低,进而影响接收机的性能。
发明内容
本发明提出了一种信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质,解决相关技术中信号检测受干扰信号影响,检测结果准确率低的问题。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种信号检测方法,包括:
基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵其中,所述预设导频位置信号yiter为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
基于所述信道估计矩阵和所述预设导频位置信号yiter迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>
基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>对所述接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值/>
所述得到当前的数据符号的估计值后,根据预设迭代检测条件确定当前迭代检测未执行完时,循环执行以下步骤,直到根据所述迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,输出当前得到的最新数据符号的估计值/>
基于当前的所述数据符号的估计值对所述预设导频符号spilot更新,以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新;
基于更新后的所述预设导频符号spilot和所述预设导频位置信号yiter获取新的信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>并基于获取的新的信道估计矩阵/>和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对所述数据位置上的信号ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种信号检测装置,包括:
获取模块,用于基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵以及基于所述信道估计矩阵/>和所述预设导频位置信号yiter迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>所述预设导频位置信号yiter为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
检测模块,用于基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对所述接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值/>以及用于得到当前的数据符号的估计值/>后,根据预设迭代检测条件确定当前迭代检测未执行完时,循环执行以下步骤,直到根据所述迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,输出当前得到的最新数据符号的估计值/>
基于当前的所述数据符号的估计值对所述预设导频符号spilot更新,以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新;
基于更新后的所述预设导频符号spilot和所述预设导频位置信号yiter获取新的信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>并基于获取的新的信道估计矩阵/>和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对所述数据位置上的信号ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种通信设备,所述通信设备包括:处理器、存储器;
所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序,以实现如上所述的信号检测方法的步骤。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如上所述的信号检测方法的步骤。
有益效果
本发明实施例提供一种信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质,基于信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测得到当前的数据符号的估计值/>后,可根据预设迭代检测条件循环执行以下迭代过程:基于当前得到的/>对预设导频符号spilot更新,以及基于ypilot和y所包括的导频位置的信号ydata对预设导频位置信号yiter更新;基于更新后的spilot和yiter获取的/>和/>并基于获取的新的/>和/>对ydata重新进行检测得到当前最新的/>也即实现了基于上一次信号的检测结果/>迭代生成新的spilot,进而根据新的spilot生成新的/>和/>进行迭代检测,以消除干扰信号带来的误差影响,最终得到更为准确的信号检测结果,从而提升系统性能。
本发明实施例的其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明,且应当理解,至少部分有益效果从本发明实施例的说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为本发明实施例一提供的信号检测方法的基本流程图;
图2为本发明实施例一提供的迭代重构干扰噪声协方差矩阵的基本流程图;
图3为本发明实施例二提供的信号检测装置结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的信号检测方法的基本流程图;
图5为本发明实施例三提供的通信设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例。
实施例一
针对相关技术中信号检测受干扰信号影响,检测结果准确率低的问题,本实施例提供了一种基于迭代检测的信号检测方式,其可以实现了基于上一次信号的检测结果迭代生成新的spilot,进而根据新的spilot生成新的/>和/>以对待检测信号进行迭代检测,从而消除干扰信号带来的误差影响,最终使得到更为准确的信号检测结果,从而提升系统性能。
为了便于理解,本实施例下面结合图1所示的信号检测方法为示例进行说明,请参见包括:
S101:获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>
在本实施例中,接收端接收到的接收信号y包括在导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata。本实施例中,可以设置预设导频符号spilot,且初始的预设导频符号可以为通信双方事先预定的一个导频符号spilot,也即为通信双方事先已知的一个spilot。在本实施例中还可以预先设置预设导频位置信号yiter,一种示例中,初始的预设导频位置信号yiter可以为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
在本实施例的一种示例中,基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵且基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter得到信道估计矩阵/>的具体算法可以灵活选用,例如可以基于但不限于最小二乘法,利用预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter得到信道估计矩阵/>
在本实施例的一些示例中,可基于得到的信道估计矩阵和接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>
S102:基于获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值
应当理解的是,根据信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测时,所选用的接收机算法可以根据具体应用场景灵活确定,且所选用的接收机算法可以包括但不限于现有的一些算法,例如可以采用但不限于干扰抑制合并(Interference Rejection Combining,IRC)、增强干扰抑制合并(Enhance Interference Rejection Combining,IRC)或MRC(MaximalRatio Combining,最大比合并)算法。
在本示例中,基于获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测的方式可采用但不限于通过以下方式检测得到/>
其中,上式中的W为检测矩阵,一种示例中,该W可表示为如下:
其中,上式中的I为单位矩阵。
S103:确定迭代检测是否已完成,如是,转至S105;否则,转至S104。
得到当前的数据符号的估计值后,根据预设迭代检测条件确定当前需要迭代检测时,循环执行以下步骤,直到根据迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,将当前得到的最新/>输出:
S104:基于当前的所述数据符号的估计值对所述预设导频符号spilot更新,以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新后,转至S101。
转至S101之后,在S101中则基于更新后的预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter获取新信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>然后转至S102基于获取的新的信道估计矩阵/>和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>然后再转至S103,依次循环直到迭代检测完成后转至S105。
S105:将当前得到的最新数据符号的估计值输出。
在本实施例的第一应用场景中,可直接基于接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata执行图1中的步骤,通过图1中的迭代检测过程消除干扰信号所造成的影响,提升信号检测的准确性。此时,上述S104中基于当前的所述数据符号的估计值对所述预设导频符号spilot更新,以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新,可以包括:
对当前的所述数据符号的估计值通过硬判决(例如可以通过但不限于根据调制星座图通过硬判决)得到数据符号/>将预设导频符号spilot更新为数据符号以及将导频位置上的信号yiter更新为yiter={ypilot,ydata};然后利用更新后的spilot和yiter重新进入上述步骤S101进行迭代检测过程。
在本实施例的第二应用场景中,为了进一步消除干扰信号造成的影响,可以对接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata中的干扰信号进行消除处理后再执行图1所示的步骤。其中应当理解的是,接收信号y中干扰信号的消除处理地方式可以采用任意能将至少一部分干扰信号提出的方式。例如,在本实施例中,可以通过将接收信号y投影到设定子空间中以消除至少一部分干扰信号。本实施例中的设定子空间可以为但不限于设定期望信号所形成的子空间,例如可以为但不限于K个最大的奇异值对应的奇异向量形成的子空间,K为大于等于信号发送端(及发送上述接收信号y的一端)所发送的数据流数N的正整数,其具体取值可以根据具体应用场景灵活设定,例如可以设置为1、2、4、5、6等等。其中,接收信号y包括导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata,因此将接收信号y投影到设定子空间后,得到的投影信号yp对应包括导频位置上的信号和数据位置上的信号/>
在上述对接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata中的干扰信号进行消除处理后再执行图1所示的步骤示例中,图1中基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵以及基于信道估计矩阵/>和导频位置上的信号ypilot迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>包括:
将接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot投影到设定子空间中的导频位置投影信号作为预设导频位置信号yiter,基于预设导频位置信号yiter和预设导频符号spilot进行信道估计(例如可采用但不限于最小二乘法),得到信道估计矩阵/>以及基于信道估计矩阵/>和导频位置投影信号/>迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>在本实施例中,预设导频位置信号yiter是动态变化的,其在上述步骤S104和S105的信号迭代检测过程中,可基于导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata进行更新。
图1中基于信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测则包括:
基于信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对接收信号y所包括的数据位置的信号ydata投影到设定子空间中的数据位置投影信号/>进行检测。这种检测方式由于通过子空间投影将干扰信号也进行了至少一部分的消除,因此可降低得到的信道估计矩阵/>和干扰噪声协方差矩阵/>的误差,从而保证利用信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>进行信号检测时输出的数据符号的估计值/>的准确性。
在本实施例的一些示例中,基于信道估计矩阵和导频位置投影信号/>迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>请参见图2所示,可包括:
S201:基于信道估计矩阵和导频位置投影信号/>计算得到初始干扰噪声协方差矩阵/>具体计算方式可以采用任意信道估计矩阵/>和导频位置投影信号/>能生成初始干扰噪声协方差矩阵/>的方式,在此不再赘述。
S202:将初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解,并根据干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法,对/>进行特征分解后所得到的对角矩阵/>中的特征值进行修正,得到干扰噪声协方差矩阵/>其中干扰功率判定阈值系数η为大于0的正实数,其具体取值也可以根据具体应用场景灵活设定,例如可以设置为大于0,小于等于3,或大于等于1,小于等于3中的任意值。
在本实施例的一种示例中,上述S202中,将初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解,并根据干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法,对初始干扰噪声协方差矩阵/>进行特征分解后所得到的对角矩阵/>中的特征值进行修正,得到干扰噪声协方差矩阵/>可包括但不限于:
将初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解为:/> 为特征矩阵,为/>的共轭转置矩阵,/>NBS为天线数;
根据干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法确定干扰信号数目
根据干扰信号数目设置/>中前干扰信号数目/>个特征值保持不变,并将后个特征值设定为该后/>个特征值的均值从而得到修正后的对角阵/>进而得到/>
相应的,在本实施例的上述第二应用场景中,基于获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测的方式可采用但不限于通过以下方式检测得到/>
在本实施例的上述第二应用场景中,图1中的S104中基于当前的数据符号的估计值对预设导频符号spilot更新,以及基于导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对预设导频位置信号yiter更新则包括但不限于:
对数据符号的估计值通过硬判决得到数据符号/>将预设导频符号spilot更新为数据符号/>以及将预设导频位置信号yiter更新为
另外,应当理解的是,针对上述第一应用场景和第二应用场景,图1中预设的迭代检测条件可以根据具体需求灵活设定。例如,一种示例中,该预设的迭代检测条件可以包括但不限于:进行T次迭代检测,T为大于等于1的正整数;例如根据需求可以设置T为1,2,3或4等等,具体可根据信号检测的进度要求灵活确定。
可见,利用本实施例所提供的信号检测方法,可通过联合信道估计与信号检测的接架构,在检测迭代中,将上一次检测得到的数据符号的估计值进行硬判决,之后作为已知符号与导频符号联合进行迭代信道估计,可有效利用信道信息提高系统性能。
另一方面,在上述迭代重构干扰噪声协方差矩阵过程中,一方面可以根据实际通信场景自适应的估计干扰噪声;另一方面,可通过选用干扰功率判定阈值系数η进行计算复杂度与估计精度的折中。
另外,通过将接收信号进行子区间投影后再结合本实施例提供的迭代检测机制进行检测,可从多个方向综合降低干扰信号对信号检测结果的影响,提升信号检测的精度。
实施例二
本实施例提供了一种信号检测装置,其可设置于作为信号接收端(可以为基站或终端)的通信设备中,请参见图3所示,其包括但不限于:
获取模块301,用于获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>其中:信道估计矩阵/>为基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到的,干扰噪声协方差矩阵/>为基于信道估计矩阵/>和预设导频位置信号yiter迭代重构得到的,预设导频位置信号yiter为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
检测模块302,用于基于信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法,对接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值/>以及用于得到当前的数据符号的估计值/>后,根据预设迭代检测条件确定当前迭代检测未执行完时,循环执行以下步骤,直到根据迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,将当前得到的最新数据符号的估计值/>输出:
基于当前的数据符号的估计值对预设导频符号spilot更新,以及基于导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对预设导频位置信号yiter更新;
基于更新后的预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter获取新的信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>并基于获取的新的信道估计矩阵/>和干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对数据位置上的信号ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>
上述获取模块301具体获取信道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>的过程,以及检测模块302具体执行迭代检测的过程请参见上述实施例所示,在此不再赘述。且应当理解的是,上述获取模块301和检测模块30的功能可以通过但不限于信号检测装置所在通信设备中的处理器实现,且该处理器可以通过但不限于采用数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP),现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等器件和芯片中的至少一种实现。
为了便于理解,本实施例下面以信号检测装置执行上述实施例中的第二应用场景的信号检测过程为示例进行说明,请参见图4所示,其包括:
S401:对接收信号y进行子空间投影处理。
接收信号y包括导频位置上的接收信号ypilot和数据位置上的信号ydata。基于子空间投影,将接收信号y投影到由设定信号形成的子空间中,得到投影后信号yp,同样包括导频位置上的投影信号和数据位置上的投影信号/>
本示例中,设预设的迭代检测条件为进行T次迭代检测。
S402:获取信道估计矩阵
利用预设导频符号spilot以及导频位置上的投影信号进行信道估计,得到信道估计矩阵/>
S403:获取干扰噪声协方差矩阵
基于导频位置上的投影信号和信道估计矩阵/>迭代重构干扰噪声协方差矩阵/>例如,一种示例中,可首先基于导频位置上的投影信号/>和信道估计矩阵/>计算出初始干扰噪声协方差矩阵/>对初始干扰噪声协方差矩阵/>进行特征值分解可得其中NBS表示信号接收端天线数。确定干扰功率判定阈值系数η,按照策略通过迭代确定干扰信号数目/>保留/>中前/>个特征值不变,对后面个特征值求平均,并利用该平均值替换后/>个特征值,得修正对角阵/>进而得到干扰噪声协方差矩阵/>
S404:进行信号检测。
在本示例中,基于IRC接收机算法,利用信道估计矩阵计矩和干扰噪声协方差矩阵/>对信号/>进行检测,得到当前最新的数据符号的估计值/>
S405:确定是否达到最大迭代次数,如是,转至S407;否则,转至S406。
S406:利用当前最新的数据符号的估计值硬判决作为预设导频符号,转至S402。
将当前最新的数据符号的估计值根据调制星座图通过硬判决得到数据符号则用/>作为新的已知导频符号,并预设导频位置信号yiter更新为作为新的导频位置接收信号。
S407:输出当前最新的数据符号的估计值
本实施例通过联合估计与检测的接收架构,在迭代中,将检测后的数据符号进行硬判决,之后作为已知符号与导频符号联合进行迭代信道估计,有效利用信道信息提高系统性能。同时,迭代重构干扰噪声协方差矩阵,一方面可以根据实际通信场景自适应的估计干扰噪声;另一方面,通过设计干扰功率判定阈值系数,可以进行计算复杂度与估计精度的折中。
为了便于理解,本实施例下面在图4所示的流程基础上,对两种具体的应用示例进行进一步示例说明。
示例一:本实施例中设终端侧的单天线用户数为2,并以此设置K=2,基站端天线数NBS=4,并设置最大检测迭代次数T的取值为2。本示例中终端侧或基站侧的信号检测过程则包括:
步骤一,基于子空间投影,将接收信号y(包含导频位置上的接收信号ypilot和数据位置上的信号ydata)投影到其由K个最大的奇异值对应的奇异向量张成的子空间,得到投影后信号yp,同样包括导频位置上的投影信号和数据位置上的投影信号/>
步骤二,利用基于预设导频符号spilot以及导频位置上的投影信号进行信道估计,得到信道估计矩阵/>同时,基于导频位置上的投影信号/>和信道估计矩阵/>迭代重构干扰噪声协方差矩阵/>例如:
基于工程实现的复杂度与计算精度的策略选择,采可用6个资源块(RB,ResourceBlock)平均计算每个RB对应的对/>进行特征值分解可得显然有/>在第i(i=1,2,…,NBS-1)次迭代中,设/>为第i次迭代计算的平均噪声功率,如有/>则更新/>并结束迭代;如有/>则更新/>继续下一次迭代,如果i=NBS-1,则结束迭代。保留/>中前/>个特征值不变,对后面/>个特征值求平均,并利用该平均值替换后/>个特征值,得修正对角阵/>则/>
步骤三,基于IRC接收机算法,根据道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>对信号/>进行检测得到数据符号的估计值/>并根据调制星座图通过硬判决得到数据符号若迭代次数未达到为T,则用/>作为新的已知导频符号,并将作为新的导频位置接收信号。重复步骤二、三,直到达到最大迭代次数。
以误块率BLER=0.1时对应的解调门限作为性能度量,本示例中,不同MCS(Modulation and Coding Scheme,调制与编码机制)等级的解调门限的性能如下表1所示:
表1
上表1中,Inf表示BLER无法降到0.1及以下。由上表1可知,随着MCS等级的提高,本示例相对于最大比合并(MRC,Maximum Ratio Combing)接收机的性能优势越来越明显,当MCS等级高于12时,MRC接收机无法达到需求的工作点,本示例仍然能取得不错的性能。
示例二:本实施例中仍设终端侧的单天线用户数为2,并以此设置K=2,基站端天线数NBS=4,并设置最大检测迭代次数T的取值为2。本示例中终端侧或基站侧的信号检测过程则包括:
步骤一:基于子空间投影,将接收信号y(包含导频位置上的接收信号ypilot和数据位置上的信号ydata)投影到其由K个最大的奇异值对应的奇异向量张成的子空间,得到投影后信号yp,同样包括导频位置上的投影信号和数据位置上的投影信号/>
步骤二,利用基于预设导频符号spilot以及导频位置上的投影信号得到估计信道估计矩阵/>同时,基于导频位置上的投影信号/>和信道估计矩阵/>迭代重构干扰噪声协方差矩阵/>例如:
将MCS等级固定为8,采用RB数分别为1、2、3、6、11、22、33、66,用过平均来计算每个RB对应的对/>进行特征值分解可得/> 显然有在第i(i=1,2,…,NBS-1)次迭代中,设/>为第i次迭代计算的平均噪声功率,如有/>则更新/>并结束迭代;如有/>则更新继续下一次迭代,如果i=NBS-1,则结束迭代。保留/>中前/>个特征值不变,对后面/>个特征值求平均,并利用该平均值替换后/>个特征值,得修正对角阵/>则/>
步骤三,基于IRC接收机算法,根据道估计矩阵和干扰噪声协方差矩阵/>对信号/>进行检测得到数据符号的估计值/>并根据调制星座图通过硬判决得到数据符号若迭代次数未达到为T,则用/>作为新的已知导频符号,并将作为新的导频位置接收信号。重复步骤二、三,直到达到最大迭代次数。
以BLER=0.1时对应的解调门限作为性能度量,本示例中不同RB数的解调门限的性能如下表2所示:
表2
RB数 MRC接收机解调门限(dB) 本示例解调门限(dB)
1 14.417 14.781
2 14.25 12.041
3 13.576 11.387
6 14.6 11.694
11 15.026 11.949
22 14.474 12.298
33 14.962 12.515
66 16 13.458
由上表2可知,在本示例二中下,当RB数大于1时,本示例相对于MRC接收机有显著性能优势;当RB数为3时,本示例能够达到最优性能。而当RB数继续增加时,由于干扰的分布有差异,性能反而下降。因此可以根据复杂度和精度,选择合适的RB数。
实施例三
本实施例还提供了一种通信设备,如上所示,该通信设备可以为用户侧的终端,也可以为但不限于网络侧的基站。参见图5所示,其包括处理器51、存储器52及通信总线53,其中:
通信总线53用于实现处理器51和存储器52之间的连接通信;
处理器51用于执行存储器52中存储的一个或者多个计算机程序,以实现上述实施例中的信号检测方法的至少一个步骤。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory,只读存储器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory,带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory,光盘只读存储器),数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序,其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行,以实现上述实施例中的信号检测方法的至少一个步骤。
可见,本领域的技术人员应该明白,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。
此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。所以,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种信号检测方法,包括:
基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵其中,所述预设导频位置信号yiter为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
基于所述信道估计矩阵和所述预设导频位置信号yiter迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>
基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>对所述接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值/>
所述得到当前的数据符号的估计值后,根据预设迭代检测条件确定当前迭代检测未执行完时,循环执行以下步骤,直到根据所述迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,输出当前得到的最新数据符号的估计值/>
根据数据符号的估计值得到数据符号/>基于所述数据符号/>将所述预设导频符号spilot更新为/>以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新;
基于更新后的所述预设导频符号spilot和所述预设导频位置信号yiter获取新的信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>并基于获取的新的信道估计矩阵/>和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对所述数据位置上的信号ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>
2.如权利要求1所述的信号检测方法,其特征在于,所述基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵包括:
将所述接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot投影到设定子空间中的导频位置投影信号作为所述预设导频位置信号yiter,基于所述预设导频位置信号yiter和所述预设导频符号spilot进行信道估计,得到信道估计矩阵/>
所述基于所述信道估计矩阵和所述导频位置上的信号ypilot迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>包括:
基于所述信道估计矩阵和所述导频位置投影信号/>迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>
3.如权利要求2所述的信号检测方法,其特征在于,所述基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>对所述接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测包括:
基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用接收机算法,对所述接收信号y所包括的数据位置的信号ydata投影到设定子空间中的数据位置投影信号/>进行检测。
4.如权利要求2所述的信号检测方法,其特征在于,所述基于所述信道估计矩阵和所述导频位置投影信号/>迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>包括:
基于所述信道估计矩阵和所述导频位置投影信号/>计算得到初始干扰噪声协方差矩阵/>
将所述初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解,并根据干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法,对所述/>特征分解后所得到的对角矩阵/>中的特征值进行修正,得到干扰噪声协方差矩阵/>
所述干扰功率判定阈值系数η为大于0的正实数。
5.如权利要求4所述的信号检测方法,其特征在于,所述将所述初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解,并根据干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法,对所述初始干扰噪声协方差矩阵/>特征分解后所得到的对角矩阵/>中的特征值进行修正,得到干扰噪声协方差矩阵/>包括:
将所述初始干扰噪声协方差矩阵进行特征分解为/>其中,所述/>为特征矩阵,所述/>为所述/>的共轭转置矩阵,所述/>所述NBS为天线数;
根据所述干扰功率判定阈值系数η采用设定迭代算法确定干扰信号数目
设置所述中前干扰信号数目/>个特征值保持不变,并将后/>个特征值设定为该后/>个特征值的均值从而得到修正后的对角阵/>进而得到所述/>
6.如权利要求2-5任一项所述的信号检测方法,其特征在于,根据数据符号的估计值得到数据符号/>所述基于所述数据符号/>对所述预设导频符号spilot更新,以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新包括:
对所述数据符号的估计值通过硬判决得到数据符号/>将所述预设导频符号spilot更新为/>以及将所述预设导频位置信号yiter更新为
7.如权利要求1-5任一项所述的信号检测方法,其特征在于,所述迭代检测条件包括:
进行T次迭代检测,所述T为大于等于1的正整数。
8.如权利要求2-5任一项所述的信号检测方法,其特征在于,所述设定子空间包括:K个最大的奇异值对应的奇异向量形成的子空间,所述K为大于等于信号发送端所发送的数据流数N的正整数。
9.一种信号检测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于基于预设导频符号spilot和预设导频位置信号yiter进行信道估计得到信道估计矩阵以及基于所述信道估计矩阵/>和所述预设导频位置信号yiter迭代重构得到干扰噪声协方差矩阵/>所述预设导频位置信号yiter为接收信号y所包括的导频位置上的信号ypilot
检测模块,用于基于所述信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>对所述接收信号y所包括的数据位置上的信号ydata进行检测,得到当前的数据符号的估计值/>以及用于得到当前的数据符号的估计值/>后,根据预设迭代检测条件确定当前迭代检测未执行完时,循环执行以下步骤,直到根据所述迭代检测条件确定当前执行完迭代检测时,输出当前得到的最新数据符号的估计值/>
根据数据符号的估计值得到数据符号/>基于所述数据符号/>将所述预设导频符号spilot更新为/>以及基于所述导频位置上的信号ypilot和数据位置上的信号ydata对所述预设导频位置信号yiter更新;
基于更新后的所述预设导频符号spilot和所述预设导频位置信号yiter获取新的信道估计矩阵和所述干扰噪声协方差矩阵/>并基于获取的新的信道估计矩阵/>和所述干扰噪声协方差矩阵/>采用设定接收机算法对所述数据位置上的信号ydata重新进行检测得到当前最新的数据符号的估计值/>
10.一种通信设备,其特征在于,所述通信设备包括:处理器、存储器;
所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序,以实现如权利要求1至8中任一项所述的信号检测方法的步骤。
11.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1至8中任一项所述的信号检测方法的步骤。
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