RU2008136226A - Способ декодирования в многоантенной системе приемопередачи (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Способ детектирования и декодирования радиосигнала в беспроводной многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с использованием ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и адаптивной модуляции, включающий в себя выполнение следующих шагов: ! принимают сигнал несколькими приемными антеннами; ! анализируют ошибки, возникающие во время детектирования символа, и определяют символ на основе полученного сигнала; ! восстанавливают исходные переданные данные из определенного символа, причем символы определяют последовательно слой за слоем, используя способ упорядоченного последовательного исключения интерференционной составляющей (OSIC), причем каждый символ определяют, используя матрицу эквализации, основанную на MMSE-решении (где MMSE это аббревиатура Minimum Mean Square Error - минимум среднего квадрата ошибки) ! , ! где - Hi - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах; Hi-1 - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих исключенным потокам; * - комплексное сопряжение; ! e - ошибка распознавания, возникающая из-за неправильного детектирования символа; Qe - ковариационная матрица ошибок детектирования e; - отношение энергии шума к энергии сигнала, и I - единичная матрица, отличающийся тем, что в процедуре упорядоченного последовательного исключения интерференционной составляющей (OSIC) учитывают тип модуляции слоя, для этого вероятность ErrPk неправильного распознавания символа оценивают для каждого слоя k, при этом учитывают оценку ошибки решения (шум MMSE решения) и тип модуляции, затем выбирают для декодирования слой m с минимальной вероятностью �

Claims (10)

1. Способ детектирования и декодирования радиосигнала в беспроводной многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с использованием ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и адаптивной модуляции, включающий в себя выполнение следующих шагов:

принимают сигнал несколькими приемными антеннами;

анализируют ошибки, возникающие во время детектирования символа, и определяют символ на основе полученного сигнала;

восстанавливают исходные переданные данные из определенного символа, причем символы определяют последовательно слой за слоем, используя способ упорядоченного последовательного исключения интерференционной составляющей (OSIC), причем каждый символ определяют, используя матрицу эквализации, основанную на MMSE-решении (где MMSE это аббревиатура Minimum Mean Square Error - минимум среднего квадрата ошибки)

,

где - H_i - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах; H_i-1 - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих исключенным потокам; * - комплексное сопряжение;

e - ошибка распознавания, возникающая из-за неправильного детектирования символа; Q_e - ковариационная матрица ошибок детектирования e;

- отношение энергии шума к энергии сигнала, и I - единичная матрица, отличающийся тем, что в процедуре упорядоченного последовательного исключения интерференционной составляющей (OSIC) учитывают тип модуляции слоя, для этого вероятность ErrP_k неправильного распознавания символа оценивают для каждого слоя k, при этом учитывают оценку ошибки решения (шум MMSE решения) и тип модуляции, затем выбирают для декодирования слой m с минимальной вероятностью ошибки распознавания

; вычисляют элементы

и

матрицы Q_e, и вычисляют логарифм отношения правдоподобия (LLR) для формирования мягкого решения на основе эквализированного значения

и дисперсии его комплексного шума

, используя формулы:

,

,

где S_k одна из точек созвездия символа OFDM, которую выбирают в качестве жесткого решения по критерию минимальности Евклидов расстояния до решения

и которая должна быть удалена из решения, а соответствующий столбец должен быть удален из матрицы Н, в соответствии с процедурой OSIC; P_i - вероятность ошибки распознавания символа, которую вычисляют в соответствии с формулами:

и

.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что символ детектируют, используя упрощенную матрицу MMSE:

.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что внедиагональные элементы матрицы G определяют, как нулевые.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что символ детектируют, используя матрицу:

, получаемую методом наименьших квадратов (Zero Forcing).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что последовательное вычисление матрицы G эквализации выполняют для каждого слоя, используя метод оптимизации, а именно:

обновляют часть G от слоя к слою, используя формулу инверсного аддитивного преобразования ранга один, а именно - формулу Sherman-Woodbury-Morrison:

.

6. Способ детектирования и декодирования радиосигнала в беспроводной многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с использованием ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и адаптивной модуляции, включающий в себя выполнение следующих шагов:

принимают сигнал несколькими приемными антеннами;

анализируют ошибки, возникающие во время детектирования символа, и определяют символ на основе полученного сигнала;

восстанавливают исходные переданные данные из определенного символа, причем символы определяют последовательно слой за слоем, используя способ упорядоченного последовательного исключения интерференционной составляющей (OSIC), и каждый символ определяют, используя матрицу эквализации, основанную на MMSE-решении

,

где H_i - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах; H_i-1 - матрица, состоящая из столбцов, соответствующих исключенным потокам; * - комплексное сопряжение; е - ошибка распознавания, возникающая из-за неправильного определения символа; Q_e - ковариационная матрица ошибок распознавания e;

- отношение энергии шума к энергии сигнала, и I - единичная матрица, отличающийся тем, что в процедуре упорядоченного последовательного исключения помеховой составляющей (OSIC) учитывают тип модуляции слоя, для этого квадрат ошибки MSE_k, вызванной неправильным распознаванием символа, оценивают для каждого слоя k, при этом учитывают оценку ошибки решения, т.е. шум MMSE- решения, и тип модуляции, затем выбирают для декодирования слой m с минимальным средним квадратом ошибки распознавания

; вычисляют элементы

и

матрицы Q_e, и вычисляют логарифм отношения правдоподобия (LLR) для формирования мягкого решения на основе эквализированного значения

и дисперсии его комплексного шума

, используя уравнения:

,

,

где S_k одна из точек созвездия символа OFDM, которую выбирают в качестве жесткого решения по критерию минимальности Евклидова расстояния до решения

, и которая должна быть удалена из решения, а соответствующий столбец должен быть удален из матрицы Н, в соответствии с процедурой OSIC; P_i вероятность ошибочного детектирования, которую вычисляют в соответствии с уравнениями:

и

.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что символ детектируют, используя упрощенную матрицу MMSE:

.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что символ выделяют, используя матрицу:

, получаемую методом наименьших квадратов (Zero Forcing).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что внедиагональные элементы матрицы G обнуляют.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что последовательное вычисление матрицы G эквализации выполняют для каждого слоя, используя метод оптимизации, а именно:

обновляют часть G от слоя к слою, используя формулу инверсного аддитивного преобразования ранга один, а именно - формулу Sherman-Woodbury-Morrison:

.