CN114389666A - 基带芯片、接收机及信号检测方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种基带芯片、接收机及信号检测方法。该基带芯片包括:检测模块,用于对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,其中,所述第一信号为MU‑MIMO信号;译码模块,用于根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。本申请实施例针对同一MU‑MIMO信号,同时使用线性软比特检测和非线性软比特检测进行检测,能够提升MU‑MIMO信号的检测性能。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,并且更为具体地,涉及一种基带芯片、接收机及信号检测方法。
背景技术
现有的通信系统基于MU-MIMO技术提升通信系统的吞吐量。目前,接收机对MU-MIMO信号的检测性能较差,导致对接收信号的译码性能较差(例如误块率高),降低了通信系统的性能。
发明内容
本申请提供一种基带芯片、接收机及信号检测方法,以提升MU-MIMO信号的检测性能。
第一方面,提供一种基带芯片,包括:检测模块,用于对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,其中,所述第一信号为MU-MIMO信号;译码模块,用于根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。
可选地,所述检测模块包括:信道估计模块,用于对第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息;解调模块,用于根据所述信道矩阵信息,对所述第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述信道矩阵信息包括目标终端设备对应的信道矩阵和/或干扰终端设备对应的信道矩阵,其中,所述目标终端设备为所述基带芯片所属的终端设备。
可选地,检测模块具体用于:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到所述第一软判决信号,其中,所述第二软判决信号为所述非线性软比特检测的先验信息。
可选地,检测模块具体用于:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号;对所述第二软判决信号和所述第三软判决信号进行加权,得到所述第一软判决信号。
可选地,所述检测模块包括:调制方式检测模块,用于确定干扰终端设备对应的调制方式;解调模块,用于根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述线性检测为MMSE检测;和/或所述非线性检测为MAP检测。
第二方面,提供一种接收机,包括接收天线,用于接收第一信号;以及第一方面所述的基带芯片,用于对所述第一信号进行基带处理。
第三方面,提供一种终端设备,包括第一方面所述的基带芯片。
第四方面,提供一种信号检测方法,所述方法包括:对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,其中,所述第一信号为MU-MIMO信号;根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息;根据所述信道矩阵信息,对所述第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述信道矩阵信息包括目标终端设备对应的信道矩阵和/或干扰终端设备对应的信道矩阵,其中,所述目标终端设备为所述基带芯片所属的终端设备。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到所述第一软判决信号,其中,所述第二软判决信号为所述非线性软比特检测的先验信息。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号;对所述第二软判决信号和所述第三软判决信号进行加权,得到所述第一软判决信号。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:确定干扰终端设备对应的调制方式;根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述线性检测为MMSE检测;和/或所述非线性检测为MAP检测。
第五方面,提供一种终端设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器被配置为执行所述可执行代码,以实现如第四方面所述的方法。
第六方面,提供一种接收机,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于调用所述存储器中的程序,以执行如第四方面所述的方法。
第七方面,提供一种装置,包括处理器,用于从存储器中调用程序,以执行第四方面所述的方法。
第八方面,提供一种芯片,包括处理器,用于从存储器调用程序,使得安装有所述芯片的设备执行第四方面所述的方法。
第九方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,所述程序使得计算机执行第四方面所述的方法。
第十方面,提供一种计算机程序产品,包括程序,所述程序使得计算机执行第四方面所述的方法。
第十一方面,提供一种计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行第四方面所述的方法。
相关技术在MU-MIMO信号检测过程,仅使用线性软比特检测算法或非线性软比特检测算法。本申请实施例中,针对同一MU-MIMO信号,同时使用线性软比特检测和非线性软比特检测进行检测,能够提升MU-MIMO信号的检测性能。
附图说明
图1是可应用于本申请实施例的通信系统的系统架构示意图。
图2是无线通信系统中接收机的结构示意图。
图3是相关技术提出的一种接收机的结构示意图。
图4是相关技术提出的又一种接收机的结构示意图。
图5是相关技术提出的又一种接收机的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的一种基带芯片的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的又一种基带芯片的结构示意图。
图8是图7的实施例对应的低码率强相关性的仿真结果。
图9是图7的实施例对应的低码率弱相关性的仿真结果。
图10是图7的实施例对应的高码率强相关性的仿真结果。
图11是本申请实施例提供的一种接收机的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的又一种接收机的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的信号检测装置的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的信号检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。为了便于理解本申请,下文先结合图1至图4介绍本申请实施例涉及的术语及通信过程。
通信系统
本实施例可以适用于图1所示的无线通信系统100。该通信系统100为蜂窝通信系统。该蜂窝通信系统例如可以是长期演进(long term evolution,LTE)系统、第五代(5thgeneration,5G)系统或新无线(new radio,NR)等。
该无线通信系统100可以包括网络设备110和终端设备120。网络设备110可以是与终端设备120通信的设备。网络设备110可以为特定的地理区域提供通信覆盖,并且可以与位于该覆盖区域内的终端设备120进行通信。
图1示例性地示出了一个网络设备110和两个终端设备120,可选地,该无线通信系统100可以包括多个网络设备并且每个网络设备的覆盖范围内可以包括其它数量的终端设备,本申请实施例对此不做限定。
本申请实施例中的终端设备也可以称为用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile Terminal,MT)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请实施例中的终端设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,可以用于连接人、物和机,例如具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。本申请的实施例中的终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,MID)、可穿戴设备,虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。
本申请实施例中的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备,该网络设备也可以称为接入网设备或无线接入网设备,如网络设备可以是基站。本申请实施例中的网络设备可以是指将终端设备接入到无线网络的无线接入网(radio access network,RAN)节点(或设备)。本申请的实施例对网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
MU-MIMO
MU-MIMO也可以称为多用户MIMO。MU-MIMO系统通过使目标终端设备和干扰终端设备占用相同的时频资源的方式,提高系统的整体吞吐量。目标终端设备也可以称为目标用户或本用户,干扰终端设备也可以称为干扰用户。
通常,目标终端设备和干扰终端设备的解调参考信号(demodulation referencesignal,DMRS)采用相同的RS序列。目标终端设备和干扰终端设备的数据可以通过使用不同的编码进行区分。例如,可以使用正交覆盖码(orthogonalitycovercode,OCC)区分不同终端设备的数据。
MU-MIMO的系统模型为:
y=HUxU+HIxI+n
其中,HU表示目标终端设备的信道模型,xU表示目标终端设备的信号,HI表示干扰终端设备的信道模型,xI表示干扰终端设备的信号,n表示噪声。该系统模型示例性地示出了一个干扰终端设备,实际中可能不存在干扰终端设备,也可能存在多个干扰终端设备。
可以看出,MU-MIMO系统中,目标终端设备接收到的信号包含目标终端设备的信号、干扰终端设备的信号和噪声信号。目标终端设备需要通过一定的信号处理过程,从接收到的信号中获取目标终端设备的信号,以便获取所需的数据。
无线通信系统中的接收机
图2是无线通信系统中接收机的结构示意图。下面结合图2简要介绍接收机中每个模块的功能。
射频模块210可以用于接收信号。射频模块210接收到的信号通常为模拟信号。
模数转换模块220可以用于从射频模块210接收信号,并将接收到的模拟信号转换为数字信号,以供后续处理。
数字前端模块230可以用于从模数转换模块220接收信号,并对接收到的信号进行处理。例如,可以将接收到的时域信号转换为频域信号。其中,频域信号可以包括用于信道估计的参考信号。
信道估计模块240可以用于从数字前端模块230接收信号y,并根据信号y进行信道估计。具体地,信道估计模块240可以基于信号y中包含的参考信号进行信道估计。
解调模块250可以根据信道估计模块240得到的信道矩阵H对信号y进行软判决,得到软判决信号。
译码模块260可以接收解调模块250得到的软判决信号,并对软判决信号进行译码,得到恢复后的数据,其中,恢复后的数据可以是比特流的形式。
图2仅示例性地示出了一种可能的接收机的实现形式。接收机还可以包括接收天线等模块。实际中的接收机,可以根据需要增加一些模块或省略上述模块中的一些模块。
在MU-MIMO系统中,接收机的信号检测是核心技术之一。信号检测的主要过程为:解调模块根据第一信号以及信道估计结果,得到判决结果。判决结果用于译码模块进行译码。
接收信号的判决可以使用硬判决也可以使用软判决。硬判决实现简单,软判决准确率高。软判决例如可以指利用对数似然比(log likelihood ratio,LLR)得到软判决结果。软判决也可以称为软比特检测。软判决的判决结果也可以称为软判决信号、软值或软比特。
目前,相关技术提出的MU-MIMO的接收机可以大致分为三种,下面结合图3至图5,分别对三种接收机进行简单的介绍。接收机例如可以指终端设备。
图3是相关技术提出的一种接收机的结构示意图。图3所示的接收机中,解调模块250A可以使用线性检测或非线性检测。线性检测例如可以指最小均方误差检测(minimummean squared error,MMSE)、破零检测(zero forcing,ZF)、最大比合并检测(maximalratio combing,MRC)等。非线性检测例如可以指最大似然检测(maximum likelihood,ML)或最大后验概率检测(maximum a posteriori estimation,MAP)等。
图3所示的接收机的信号解调模型为:
y=HUxU+I=HUxU+(HIxI+n)
由上述公式可以看出,图3所示的接收机将干扰终端设备的数据和噪声都作为干扰(或噪声)处理,不对干扰终端设备的数据进行区分。即,图3所示的接收机不考虑干扰终端设备带来的干扰。因此,对于包含干扰终端设备的MU-MIMO场景,图3所示的接收机的检测性能通常较差。
在MU-MIMO系统中,目标终端设备可以获取干扰终端设备的导频序列。因此,当存在干扰终端设备时,为了提高检测性能,目标终端设备可以根据干扰终端设备的信道估计结果,对目标终端设备和干扰终端设备做联合检测(joint detection)。
图4是相关技术提出的又一种接收机的结构示意图。图4所示的接收机的解调模块250B可以包括线性检测251B和非线性检测252B。图4所示的检测装置中,线性检测251B用于抑制干扰,非线性检测252B用于获得软判决信号。
图4所示的接收机也可以称为线性联合接收机。下面以线性检测251B使用MMSE为例,对图4所示的接收机进行简要介绍。线性检测使用MMSE时,图4所示的方案也可以称为joint MMSE。
如图4所示,解调模块250B首先利用MMSE算法对输入信号进行干扰抑制,以滤除干扰终端设备的信号。具体地,利用目标终端设备和干扰终端设备的信道估计,得到MMSE加权矩阵:
MMSE的输出,在理想状态下,应该为滤除干扰终端设备和噪声后的信号。即,MMSE的输出应仅剩目标终端设备的数据和目标终端设备的信道估计结果。
非线性检测252B可以对经过干扰抑制的信号进行判决,得到软判决信号,以供译码。
图4所示的接收机考虑了干扰终端设备的信号,因此性能较图3所示的接收机而言有所提升。然而,当干扰终端设备和目标终端设备的信道存在一定信道相关性时,使用线性方法无法很好的抑制干扰。因此,对于信道存在相关性的场景,图4所示的接收机无法保证检测性能最佳。
图5是相关技术提出的又一种接收机的结构示意图。图5所示的接收机的解调模块250C可以包括模式检测251C和非线性检测252C。图5所示的接收机也可以称为非线性联合接收机。
图5所示的接收机中,非线性检测不仅考虑干扰终端设备的信道信息(例如干扰终端设备的瞬时信道信息),还对干扰终端设备的调制方式进行估计,利用估计出的干扰终端设备的调制方式对目标终端设备的数据做联合检测。
下面以非线性检测252C使用MAP检测为例,对图5所示的接收机进行简要介绍。此时,图5所示的接收机也可以称为joint MAP。
当图5所示的接收机的非线性检测252C使用MAP检测时,接收符号的LLR判决公式如下:
图5所示的接收机同时考虑了干扰终端设备的瞬时信道以及干扰终端设备的调制方式,因此,检测结果理论上应该较优。
根据上述介绍可以看出,现有技术中的接收机通常单独使用线性检测算法或非线性检测算法得到软判决结果。
实际上,解调模块使用非线性检测,理论上应该可以在所有场景下得到最优的检测性能。例如,非线性检测理论上应该可以实现在所有场景下误块率(block error rate,BLER)最低。
然而,由于非线性检测(例如MAP检测)实现复杂,理论上的非线性检测难以实现。因此,产品中的非线性检测通常为实现简化的检测。实现简化导致在实际检测时,在部分场景(例如低信噪比(signal noise ratio,SNR)场景)下,非线性检测难以达到理论上的最优性能。
为了提升MU-MIMO信号的检测性能,下面对本申请实施例进行详细介绍。
图6是本申请实施例提供的一种基带芯片的结构示意图。如图6所示,基带芯片600可以包括检测模块610和译码模块620。
检测模块610可以用于对第一信号进行信号检测,得到第一信号的第一软判决信号。
第一信号例如可以指MU-MIMO信号。MU-MIMO信号可以包括目标终端设备的信号和干扰终端设备的信号。目标终端设备可以指基带芯片所属的终端设备。第一信号的第一软判决信号,可以指基带芯片对第一信号进行软判决得到的软判决结果。第一信号的软判决结果也可以称为第一信号的软比特或软值。第一软判决信号可以用于后续译码。
对第一信号的信号检测可以通过多种方式完成。例如,信号检测可以包括线性软比特检测和非线性软比特检测。
线性软比特检测可以指利用线性算法对第一信号进行检测,得到第二软判决信号。第二软判决信号可以指基带芯片对第一信号进行软判决得到的软判决结果。线性检测方法可以包括如下检测方法中的至少一种:最小均方误差检测(minimum mean squarederror,MMSE)、迫零检测(zero forcing,ZF)、最大比合并检测(maximal ratio combing,MRC)等。
非线性软比特检测可以指利用非线性算法对第一信号进行检测,得到第三软判决信号。第三软判决信号可以指基带芯片对第一信号进行软判决得到的软判决结果。非线性软比特检测可以包括如下检测算法中行的至少一种;最大似然检测(maximum likelihood,ML)或最大后验概率检测(maximum a posteriori estimation,MAP)等。
可以理解,线性软比特检测得到的第二软判决结果和非线性软比特检测得到的第三软判决结果都可以用于后续对第一信号进行译码。为了提高检测性能,可以结合线性软比特检测和非线性软比特检测,以得到最终的软判决信号,即第一软判决信号。提高检测性能,可以提高对第一信号的软判决结果的正确率,即,提高第一软判决信号的判决正确率。第一软判决信号正确率提高,将有效地提升后续的译码性能,例如,可以有效提升译码正确率,降低误块率,从而提升通信质量。
线性软比特检测和非线性软比特检测的结合方式可以有多种。在一些实施例中,可以首先对第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号。再将第二软判决信号作为非线性软比特检测的先验信息,对第一信号进行非线性软比特检测,以得到第一软判决信号。将线性软比特检测的结果作为非线性软比特检测的先验信息,可以补偿非线性软比特检测由于实现简化导致的性能损失。因此,可以有效提高检测性能,提升通信质量。
在另一些实施例中,可以根据信道矩阵信息,对第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号。此外,根据信道矩阵信息,对第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号。然后,可以根据第二软判决信号和第三软判决信号,得到第一软判决信号。例如,可以对第二软判决信号和第三软判决信号进行加权,得到软判决信号。将线性软比特检测的结果作为非线性软比特检测的先验信息,可以补偿非线性软比特检测由于实现简化导致的性能损失。因此,可以有效提高检测性能,提升通信质量。
在一些实施例中,检测模块610可以包括信道估计模块(或称EST模块)和解调模块(或称DEM模块)。
信道估计模块可以用于对第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息。信道矩阵信息可以包括目标终端设备对应的信道矩阵。在一些实施例中,信道矩阵信息也可以同时包括目标终端设备对应的信道矩阵,以及干扰终端设备对应的信道矩阵。信道估计模块得到的信道矩阵信息同时包括目标终端设备和干扰终端设备的信道矩阵,可以提高检测性能。
解调模块可以根据信道矩阵信息,对第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
在另一些实施例中,检测模块610可以包括解调方式检测模块(或称Mod模块)和解调模块。
解调方式检测模块可以用于确定干扰终端设备对应的调制方式。调制方式可以指干扰终端设备的信号使用的调制方式。例如,调制方式可以指正交相移键控(quadraturephase shift keying,QPSK)调制、正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,16QAM)等。
解调模块可以用于根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
在一些实施例中,为了进一步提高检测性能(例如降低误块率),检测模块610可以包括信道估计模块、解调方式检测模块和解调模块。解调模块可以根据信道矩阵信息和调制方式,对第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,以得到第一软判决信号。
基带芯片600还可以包括译码模块620(或称DEC模块)。译码模块620可以根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。
本申请实施例提供的基带芯片,针对同一MU-MIMO信号,同时使用线性软比特检测和非线性软比特检测进行检测,与仅使用线性软比特检测算法或非线性软比特检测算法相比,有效地提升了基带芯片对MU-MIMO信号的检测性能。
下面结合图7和一个具体的实施例,对本申请提供的基带芯片700进行介绍。图7所示的基带芯片700包括检测模块710和译码模块720。检测模块710可以包括信道估计模块711和解调模块712。解调模块712可以包括模式检测模块712A、MMSE模块712B以及MAP模块712C。
信道估计模块711可以对第一信号y进行信道估计,得到信道矩阵H。其中,信道矩阵H可以包括目标终端设备的信道矩阵HU,以及干扰终端设备的信道矩阵HI。
MMSE模块712B根据目标终端设备的信道矩阵HU,和干扰终端设备的信道矩阵HI,对第一信号y进行线性软比特检测,得到第二软判决信号。
其中,信道估计结果H=[HU,HI],加权矩阵W=HH(HHH+σ2I)-1,σ2表示噪声功率。
第一信号y可以包括多层数据流,每层数据流可以以比特流的形式表示。第一信号y的第i层数据流可以通过如下公式表示:
线性软比特检测可以按比特的维度进行检查。对于第i层数据流的第k个比特,LLR的计算公式如下:
利用上述公式,即可得到符号bi,k的软判决结果Λi,k。
模式检测模块712A可以对干扰终端设备的调制方式进行检测,并将检测结果输入给MAP模块712C。调制方式检测可以通过多种方式实现。例如,可以在一定的时频资源(例如频率方向上一个资源块(resource block,RB),时间方向上一个子帧或时隙)内,检测干扰终端设备的调制方式。具体的检测方式例如可以使用线性检测(例如MMSE检测)或非线性检测(例如MAP检测)。
MAP检测模块712C根据信道估计模块711得到的信道矩阵H,MMSE检测模块712B得到的第二软判决信号,模式检测模块712A得到的干扰终端设备的调制方式,对第一信号进行MAP检测,得到第一软判决信号。
MAP检测的LLR计算公式如下:
上述公式中,第一软判决信号的获得依靠MMSE的软判决结果。
具体地,上述公式中的∑m,n≠i,klnP(bm,n)部分中,
图8至图10为图7所示的实施例的仿真结果。图8至图10的基本仿真条件为:两用户(一个目标终端设备和一个干扰终端设备),双发双收(2*2天线),多径时延TDLA,多普勒扩展为30KHz。在图8至图10中,曲线L101代表图3所示的检测方案的仿真结果、曲线L102代表图4所示的检测方案的仿真结果,曲线L103代表图5所示的检测方案的仿真结果,曲线L104代表图7所示的本申请实施例的方案的仿真结果。
图8对应的仿真条件为:目标终端设备的信号和干扰终端设备的信号都使用QPSK调制,码率为CR0.12,干扰噪声比(interference plus noise ratio,INR)为-2dB。图8对应的仿真条件中,目标终端设备和干扰终端设备的信号具有较强的相关性。
如图8所示,在上述仿真条件下,使用本申请实施例提供的方案,检测性能最好,误块率最低。剩下的三种方案中,按性能降低的顺序,依次为图5对应的方案、图4对应的方案和图3对应的方案。
图9对应的仿真条件为:目标终端设备的信号使用QPSK调制,干扰终端设备的信号使用16QAM调制,码率为CR0.12,INR为-2dB。图9对应的仿真条件中,目标终端设备和干扰终端设备的信号相关性较弱,码率较低。
如图9所示,在上述仿真条件下,使用本申请实施例提供的方案,检测性能仍然最佳。剩下的三种方案中,按性能降低的顺序,依次为图4对应的方案、图5对应的方案和图3对应的方案。
图10对应的仿真条件为:目标终端设备和干扰终端设备都使用16QAM调制,码率为CR0.33,INR为14dB。图10对应的仿真条件中,目标终端设备和干扰终端设备的信号相关性较强,码率较高。
如图10所示,在上述仿真条件下,使用本申请实施例提供的方案,检测性能仍然是最佳的。剩下的三种方案中,按性能降低的顺序,依次为图5对应的方案、图4对应的方案和图3对应的方案。
根据上述仿真结果可以看出,本申请实施例提供的基带芯片,在各种场景下,都能够得到较优的检测性能。因此,本申请实施例提供的基带芯片,可以使接收机稳定地工作于各种场景,有效防止由于场景检测不准确引入的性能损失。即,本申请实施例提供的基带芯片的检测性能稳定。
应理解,图7对应的实施例仅为本申请一个可能的具体实施方式,用于使本申请的方案更加清楚明了,并非对本申请的方案进行限定。
图11是本申请实施例提供的接收机的结构示意图。本申请实施例提供的接收机1100可以指终端设备。
如图11所示,本申请实施例提供的接收机1100可以包括接收天线1110和基带芯片1120。接收天线1110可以用于接收第一信号。基带芯片1120可以用于对第一信号进行基带处理。基带处理例如可以指前文介绍的信号检测和译码等。基带芯片1120和接收天线1110之间还可以设置其他的信号处理模块(图中未示出),如前文提到的射频模块、模数转换模块等。
图12是本申请实施例提供的又一种接收机的结构示意图。如图12所示,接收机1200可以包括射频模块1210、模数转换模块1220、数字前端模块1230、检测模块1240和译码模块1250。检测模块1240可以包括信道估计模块1241和解调模块1242。解调模块1242可以包括模式检测模块1242A、MMSE模块1242B和MAP模块1242C。
射频模块1210将接收到的射频信号发送给模数转换模块1220。模数转换模块1220对射频信号进行模数转换,并将转换的数字信号发送给数字前端模块1230。
数字前端模块1230将处理后的信号y发送给信道估计模块1241、模式检测模块1242A、MMSE模块1242B和MAP模块1242C。信号y可以是前文所述的第一信号。
信道估计模块1241根据信号y生成信道矩阵H。信道矩阵H可以包括目标终端设备对应的信道矩阵和干扰终端设备对应的信道矩阵。
信道估计模块1241将信道矩阵H发送给模式检测模块1242A、MMSE模块1242B和MAP模块1242C。
模式检测模块1242A根据信号y和信道矩阵H确定干扰终端设备对应的调制模式,并发送给MAP模块1242C。
MMSE模块1242B根据信道矩阵H对信号y进行软判决,得到第二软判决信号Λ,并将第二软判决信号Λ发送给MAP模块1242C。
MAP模块1242C根据信道矩阵H、干扰终端设备对应的调制模式以及第二软判决信号Λ,对信号y进行软判决,得到第一软判决信号,并将第一软判决信号发送给译码模块1250。译码模块1250对第一软判决信号进行译码。
图13是本申请实施例的信号检测装置的结构示意图。图13中的虚线表示该单元或模块为可选的。该装置1300可用于实现本申请方法实施例中描述的方法。装置1300可以是芯片、终端设备或网络设备。
装置1300可以包括一个或多个处理器1310。该处理器1310可支持装置1300实现下文方法实施例所描述的方法。该处理器1310可以是通用处理器或者专用处理器。例如,该处理器可以为中央处理单元(central processing unit,CPU)。或者,该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
装置1300还可以包括一个或多个存储器1320。存储器1320上存储有程序,该程序可以被处理器1310执行,使得处理器1310执行前文方法实施例所描述的方法。存储器1320可以独立于处理器1310也可以集成在处理器1310中。
装置1300还可以包括收发器1330。处理器1310可以通过收发器1330与其他设备或芯片进行通信。例如,处理器1310可以通过收发器1330与其他设备或芯片进行数据收发。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序。该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例提供的终端或网络设备中,并且该程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由终端或网络设备执行的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序。该计算机程序产品可应用于本申请实施例提供的终端或网络设备中,并且该程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由终端或网络设备执行的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序。该计算机程序可应用于本申请实施例提供的终端或网络设备中,并且该计算机程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由终端或网络设备执行的方法。
前文结合图6至图13,详细介绍了本申请的装置实施例。下面结合图14,详细描述本申请的方法实施例。应理解,装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应。因此,未详细描述的部分可以参见前面装置实施例。
图14是本申请实施例提供的信号检测方法的流程图。图14所示的方法可以包括步骤S1410和步骤S1420。
在步骤S1410,对第一信号进行信号检测,信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一信号的第一软判决信号。
在步骤S1420,根据信号检测的检测结果,对第一软判决信号进行译码。
可选地,
所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息;根据所述信道矩阵信息,对所述第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述信道矩阵信息包括目标终端设备对应的信道矩阵和/或干扰终端设备对应的信道矩阵,其中,所述目标终端设备为所述基带芯片所属的终端设备。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到所述第一软判决信号,其中,所述第二软判决信号为所述非线性软比特检测的先验信息。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号;对所述第二软判决信号和所述第三软判决信号进行加权,得到所述第一软判决信号。
可选地,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:确定干扰终端设备对应的调制方式;根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
可选地,所述线性检测为MMSE检测;和/或所述非线性检测为MAP检测。
应理解,在本申请的各种实施例中,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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本申请实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种基带芯片,其特征在于,包括:
检测模块,用于对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,其中,所述第一信号为MU-MIMO信号;
译码模块,用于根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。
2.根据权利要求1所述的基带芯片,其特征在于,所述检测模块包括:
信道估计模块,用于对第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息;
解调模块,用于根据所述信道矩阵信息,对所述第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
3.根据权利要求2所述的基带芯片,其特征在于:
所述信道矩阵信息包括目标终端设备对应的信道矩阵和/或干扰终端设备对应的信道矩阵,其中,所述目标终端设备为所述基带芯片所属的终端设备。
4.根据权利要求1所述的基带芯片,其特征在于,所述检测模块具体用于:
对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;
对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到所述第一软判决信号,其中,所述第二软判决信号为所述非线性软比特检测的先验信息。
5.根据权利要求1所述的基带芯片,其特征在于,所述检测模块具体用于:
对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;
对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号;
对所述第二软判决信号和所述第三软判决信号进行加权,得到所述第一软判决信号。
6.根据权利要求1所述的基带芯片,其特征在于,所述检测模块包括:
调制方式检测模块,用于确定干扰终端设备对应的调制方式;
解调模块,用于根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
7.根据权利要求1所述的基带芯片,其特征在于:
所述线性检测为MMSE检测;和/或
所述非线性检测为MAP检测。
8.一种接收机,其特征在于,包括:
接收天线,用于接收第一信号;以及
如权利要求1至7任一项所述的基带芯片,用于对所述第一信号进行基带处理。
9.一种信号检测方法,其特征在于,所述方法包括:
对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,其中,所述第一信号为MU-MIMO信号;
根据所述信号检测的检测结果,对所述第一软判决信号进行译码。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:
对所述第一信号进行信道估计,得到信道矩阵信息;
根据所述信道矩阵信息,对所述第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述信道矩阵信息包括目标终端设备对应的信道矩阵和/或干扰终端设备对应的信道矩阵,其中,所述目标终端设备为所述基带芯片所属的终端设备。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:
对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;
对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到所述第一软判决信号,其中,所述第二软判决信号为所述非线性软比特检测的先验信息。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:
对所述第一信号进行线性软比特检测,得到第二软判决信号;
对所述第一信号进行非线性软比特检测,得到第三软判决信号;
对所述第二软判决信号和所述第三软判决信号进行加权,得到所述第一软判决信号。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对第一信号进行信号检测,所述信号检测包括线性软比特检测和非线性软比特检测,得到所述第一信号的第一软判决信号,包括:
确定干扰终端设备对应的调制方式;
根据所述调制方式,对所述第一信号进行线性软比特检测和非线性软比特检测,得到第一软判决信号。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:
所述线性检测为MMSE检测;和/或
所述非线性检测为MAP检测。
16.一种接收机,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于调用所述存储器中的程序,以执行如权利要求9-15中任一项所述的方法。
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CN115941117A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-04-07 | 哲库科技(北京)有限公司 | 检测方法、基带芯片、通信设备及检测装置 |
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