TW200805921A - Method and apparatus for scaling a signal for improving performance of a receiver in a MIMO system - Google Patents

Method and apparatus for scaling a signal for improving performance of a receiver in a MIMO system Download PDF

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TW200805921A TW096118604A TW96118604A TW200805921A TW 200805921 A TW200805921 A TW 200805921A TW 096118604 A TW096118604 A TW 096118604A TW 96118604 A TW96118604 A TW 96118604A TW 200805921 A TW200805921 A TW 200805921A
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Description

200805921 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及無線通信系統。更特別地’本發明涉及一 種用於縮放信號以提高多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)系統中接收 機性能的方法和設備。 【先前技術】
為提高頻譜效率，ΜΙΜΟ技術已被各種無線通信標準 廣泛採用，如IEEE 802.16、802·11η和演進型通用陸地無 線電存取（EUTRA)。在ΜΙΜΟ系統中，多資料流程通過 多天線在相同的頻率-時間塊中被傳送。但是，基於最大似 然（ML )演算法的最優化ΜΙΜΟ接收機卻十分複雜。因此， 近最優化的ΜΙΜΟ接收機因為不那麼複雜（如球解碼和基 於最大似然檢測器的QR分解（QRD-MLD))而得到了發 展。但是，尤其對於手持設備來說，這些近最優化的接收 機仍然很複雜。 更實用的ΜΙΜΟ接收機以降低性能為代價而使用低複 雜性的線性接收機（如轉（ZF)或最小均方誤差（施·) 接收機）。在頻道狀態資訊對於接收機是已知時，zf接收 ，可以完全分離多資料流麵不會引起任何交叉干擾。但 疋ZF接收機放大了環境雜訊從而引起整體性能下降。另 ^方面’ MMSE接收機’由於考慮了交又干擾和雜訊而得 =好的性能。但是’ MMSE接收機自身會導致對信號的 制：Τ’亚且因此引起性能降低，尤其對資料被相位調 衣和幅度調製的高階調製（如正交幅度調製（i6Q施）、 200805921 64QAM等）更是這樣。 第1圖顯示的是用於單载波系統的傳統的基於MMSE 的ΜΙΜΟ接收機1〇〇。該接收機1〇()包括多個天線 l〇2a-l〇2n、多個射頻（RF)單元 1〇4a]〇4n、jyjjMo 解碼态106、多個解映射器（demapper) lQ8a_lQ8n和多個 縮放單元110a-110n。信號i〇3a-i〇3n由天線i〇2a-i〇2n接 收。每個信號103a-103n經由相應的Rp單元104a-104n進 行下行變換和數位化處理。數位化信號1〇5a4〇5n流入 MMSE ΜΙΜΟ解碼器1〇6，在該解碼器1〇6中多資料流程 l〇7a-l〇7n被分離。分離後的資料流程1〇7a_1〇7n流入相應 的解映射器108a-l〇8n，在這裏資料的符號表示被轉換為軟 位元109a_109n。MMSE ΜΙΜΟ解碼器1〇6也計算囊犯 ΜΙΜΟ解碼器106的MMSE輸出的有效信噪比（SNR) llla-llln，並發送該有效SNR llla-llln到各自的縮放單 元110a-110n。軟位元l〇9a-l〇9n由相應的縮放單元 110a-110n按照有效SNR llla-llln進行加權。加權後的軟 位元113a-113n被發送到解碼器（未圖示）以進行解碼。 接收的信號可以被表述如下：
Y = V^HX + N 等式（1) 其中X是有m個元素的列向量’（〜是從第m個天線 發射的資料），Y是有η個元素的列向量，（凡是由第n個 天線接收的資料），η是頻道矩陣，其元素L代表在第瓜個 發射天線和笫η個接收天線之間的頻道係數，N是方差# ^主 7 200805921 況下的雜訊，足是每個符號的發射功率。 第2圖顯示的是第1圖中MMSE ΜΙΜΟ解竭器1〇6的 詳細方塊圖。MMSE ΜΙΜΟ解碼器1〇6包括R矩陣計算單 元204、SNR計算單元206和濾波單元208。R矩陣計算單 元204接收信號功率與雜訊功率值201以及頻道矩陣Ή 202，並按如下計算矩陣R 205 : R = iH//H + —Vh77
V SNR) 等式（2) 其中上標Η表示矩陣的轉置共軛矩陣。信號功率與雜 訊功率值201以及頻道矩陣202是基於數位化信號 105a-105n而產生的，為簡化起見，產生信號功率與雜訊功 率值201以及頻道矩陣202的特定模組未在第2圖中顯示。 MMSE ΜΙΜΟ解碼器1〇6的濾波單元2〇8接收相應於 數位化信號105a-105n的矩陣Υ203以及矩陣R2Q5，並執 行如下的符號估計:：
等式（3) 具干， σ。估計的符號107a-107n然後被發送到 第1圖的相應的解映射器108a-108n。 SNR計算單元206計算有效的後MMSE SNR llla-ΠΙη並把它們輸出到第1圖的相應的縮放單元 llOa-llOn進行解映射後的縮放。對第n個資料流程的有效 200805921 的後MMSE SNR計算如下 pn=SNR/(ERHln 等式（4) 其中下標nn表示矩陣的第_對角線元素。第！圖的 縮放單元110a-110n使得軟位元1〇9a_1〇9n與由等式（3) 獲得的相應的後MMSESNR相乘。 【發明内容】 本發贱關於-_於織信肋提高乡輪入多輸出 (ΜΙΜΟ)系統中接收機性能的方法和設備。聰。接收 機包括MMSE ΜΙΜΟ解碼器、前縮放單元、解映射器和後 縮放單元。MMSE ΜΙΜΟ解碼器對接收的信號執行⑽腿 解碼’以分離經由多個資料流程發射的多個符號。執行解 映射前的縮放和解映射後的縮放是用以提高接收機的性 前縮放單元對符號應用前驗魏减生前縮放後的 付唬。每一前縮放後的符號被解映射器轉換為軟位元。然 後後縮放單元騎述齡元朗後較魏。後縮放係數 是信號干擾雜訊比（SINR)。在解映射後的縮放中考慮交叉 干擾’以紐後的解碼麟更準確的餘元。本發明適用 於多載波系統（如正交分頻多工（〇FDM))和單载波 【實施方法】 當下文中提及時，術語“接收機，，包括但不限於轉 發射/接收單元（WTRU)、使用者設備（UE)、移動站、固 定或移動制者單元、尋呼機、行_話、個人數位助理 (PDA)、電腦或能夠在無線環射操作的任何其他類型的 200805921 =二：語“接收機”同樣可以包括 控制器、存取點⑽)或任何能夠2 線狄中知作的其他類型的介面連接裝置。 社…、 都可：=機=:::解_的縮放 整軟位兀（即對數似然比（ 周 無偏罐計，這對高階調製二的先= 避免放大^雜訊。然後在解映射後的縮放中考慮交又干 擾’為後續解碼獲得更準確的軟位元。 心
第3圖顯示的是根據本發明的用於單载波驗〇系统 的MMSE接收機綱。該接收機3〇〇包括多個天線 302a-302n、多個RF單元3〇4a姻…難证黯〇解碼哭 306、多個前縮放單元鳩_⑽η、多個解映射器3ι〜3ΐ2η 和多個後縮放單元3l4a_314n。信號施·3·由天線 t〇2a-302n接收。每個接收到的信號3〇3a_3〇3n由相應的邸 單元304a-304n進行下變換和數位化處理。數位化信號 305a-305n流入MMSE ΜΙΜΟ解碼器306，在該解碼器3〇6 中經由多資料流程發送的符號3〇7a_3〇7n被分離。 MMSE ΜΙΜΟ解 306根據等式⑵執行符號估 计’並且輸出符號307a-307n到前縮放單元310a-310n。 ΜΙΜΟ解碼器306也計算用於符號3〇7a-3〇7n的前縮放係數 308a-308n，並輸出該前縮放係數3〇8a_3〇8n到相應的前縮 放單το 310a-310n。每個前縮放單元31〇a_31〇n對相應的符 200805921 號307a-307n應用該前縮放係數308a-308n以產生前縮放後 的符號311a_311n。前縮放後的符號311a_311n流入解映射 器312a-312n，解映射器312a-312n將這些前縮放後的符號 311a-311n 轉換成軟位元 313a-313n。 MMSE ΜΙΜΟ解碼器306通過考慮交叉資料流程干擾 也計算後縮放係數309a-309n。後縮放係數309a-309n實質 上就是SINR，不同于傳統方法中使用的SNR。每個後縮放 單元314a-314n對相應的軟位元313心31311應用相應的後縮 放係數309a-309n。加權後的軟位元315a_315n被發送到解 碼器（未圖示）用於解碼。 第4圖顯示的是第3圖的MMSEΜΙΜΟ解碼器306的 不例性方塊圖。MMSE ΜΙΜΟ解碼器306包括R矩陣計算 單元404、W矩陣計算單元406、後縮放係數計算單元4〇8 以及濾波單元410。MMSE ΜΙΜΟ解碼器306的R矩陣計 异單元404接收信號功率與雜訊功率值4〇丨以及頻道矩陣Η 402，並按照等式（2)計算矩陣R4〇5。信號功率與雜訊功 率值401以及頻道矩陣4〇2是基於第3圖的數位化信號 305a-305n產生的，為簡化起見在第4圖中未顯示產生信號 功率與雜訊功率值401和頻道矩陣H 4〇2的特定模組。
MMSE ΜΙΜΟ解碼器306的W矩陣計算單元406接收R 矩陣405和Η矩陣402，並計算w矩陣407，W=RH。W 矩陣計异單元406輸出W矩陣407到後縮放係數計算單元 408和第3圖中的前縮放單元31〇a-31〇n。 濾波單元410接收相應於數位化信號3〇5a_3〇5n的矩陣 11 200805921 Y4〇3和矩陣R4〇5，並按照等式⑶執行符號估計。估計 的符號307a-307n被發送到第3圖中相應的前縮放單元 310a-310n。通過用女的第n個元素除以矩陣w 的第^ 個對角線元素，前縮放單元310a-31〇n縮放估計的符^ 307a-307n (即後MMSE符號估計i )。
後縮放係數計异單元408計算後縮^^係數3〇9a_3〇9n 並輸出該後縮放係數309a-309n到第3圖中相應的後縮放單 元314a-314n。通過考慮交叉資料流程干擾來計算後縮放係 數309a-309n。MMO解碼之後，第n個資料流程的有效信 號功率變成1^^，雜訊功率變成(RR〃Ld，而對第η個資料 流程的干擾變成。第η個資料流程的smR(即 後縮放係數）如下： 1_ 等式（5) 弟3圖中的後縮放單元3i4a-314n把軟位元與相應的 SINR相乘。 應當注意第3圖和第4圖只是作為例子來提供，而不 作為限制，並且第3圖和第4圖中顯示的一些功能模組可 以被合併或是分離，並且操作順序也可能改變。例如，前 縮放單元310a-310η可以和MMSE ΜΙΜΟ解碼器306合併。 本發明同樣適用於OFDMMIMO系統。第5圖顯示的 是根據本發明的OFDM ΜΙΜΟ接收機500。該接收機500 包括多個天線502a-502n、多個RF單元504a_504n、多個快 速傅利葉變換（FFT)單元506a-506n、多個ΜΙΜΟ解碼器 12 200805921 508a-508k、多個前縮放單元512aa-512kn、多個解映射器 514aa-514kn以及多個後縮放單元516aa-516kn。信i 503a 503n由天線502a_502n接收。每個接收到的信號 503a-503n由相應的rf單元504a_5〇4n進行下行變換和數 位化處理。數位化信號5〇5a-505n由FFT單元506a-506n 轉換成頻域資料507aa-507kn。每個FFT單元506a-506n輸 出k個副載波信號。 在FFT之後，來自多個即丁單元506&_5〇611的在相同 副載波上的信號流入相應的MMSE ΜΙΜΟ解碼器 508a-508k。每個MMSE ΜΙΜΟ解碼器508a-508k按照等式 (2)執行符號估計。MMSE MIMO解碼器508a-508k輸出 符號 509aa-509kn 到前縮放單元 512aa-512kn°MMSE ΜΙΜΟ 解碼器508a-508k也為符號509aa-509kn計算前縮放係數 510aa-510kn，並輸出該前縮放係數5i0aa-510kn到相應的 前縮放單元512aa-512kn。每個前縮放單元512aa-512kn將 相應的前縮放係數510aa-510kn應用到相應符號 509aa_509kn以產生前縮放後的符號513aa-513kn。該前縮 放後的符號513aa-513kn然後流入到解映射器 514aa-514kn，解映射器514aa-514kn將所述前縮放後的符 號 513aa-513kn 轉換成軟位元 515aa-515kn。 MMSE ΜΙΜΟ解碼器508a-508k按照等式（5 )同樣計 算後縮放係數511aa-511kn (即SINR)。後縮放單元 516aa_516kn將後縮放係數511aa-511kn應用到軟位元 515aa-515kn。加權的軟位元517aa-517kn被發送到解碼器 13 200805921 (未圖示）以進行解碼。 根據其他的實施方戎，Ια 士 值分解（EVD)或類似方二=異值分解（SVD)、特徵 接收機與發射機之間發送資料絲被實施用於在 成㈣4S *、彳4 °弟6圖顯示的是本徵波束 成形的頻道杈型。頻道矩陣Η的svd如下：
SVD(H) = UDVH
專式（6) 其$ r华的酉矩陣，U是包含特徵向量碑 、酉矩陣’ v是包含特徵向量时的酉矩陣。矩陣d是其 對角線元素是Η的奇異值的對角矩陣，奇異值是 在接收機，鱗碼轉ν與發送符號向量s相乘，用 於發送預編碼如下： X-=Vs 專式（7) 在接收機接收到的信號如下：
Y = HVs^N 等式（8) 本徵波束成型的系統的MMSE接收機可以由接收處理 矩陣R如下定義：
等式（9) 其中居=HV是有效頻道矩陣。 使用接收處理矩陣R，參考矩陣W ( W = rA )在非波 束成形的情況下計算。通過將後MMSE信號估計^的第n 200805921 個元素除以W的弟ϋ個對角線元素執行前縮放。 MMSE解碼後第η個資料流程的雜訊功率變為 (卜。同樣的，父又資料流程干擾和有效§腿也在非 波束成形情訂按照料⑴進行計算。有效s臟然後 與軟位元相乘。
可替換地，本徵波束成形的聰〇為的囊〇解碼 器可以利用匹配滤波器實施。MM〇解瑪器（即所述匹配 濾波器）執行下面的操作以估計發送符號$ · s=DVY=DV雜s养DHuHm^s_=DH 脱㈣ ％ 專式（10 ) 士因此S可以被檢測而無需執行购犯類型檢測器的連 續干擾消除。DHD是由Η轉徵值形成騎験陣。第n 個資料流程猶縮放係數按(心)4進行計算。按照等式 (10)估計的符號被相應的前縮放係數相除。，'' $ 第η個資料流程的SNR變成如下，： SNR{Sn) =达 dW ~ 其作為後縮放係數使用。 軟位元和相應的SNR相乘。 【實施例】 專式（11) 解映射後的每個資料流程的 號 的方|去y種在ΜΙΜΟ無線通信^射縮放崎解竭的信 15 200805921 2.如實施例1所述的方法，包括經由多個天線接收信 號。 3 ·如實施例2所述的方法，包括對所述信號執行ΜΜ〇 解碼’域生經由多個資料流程發送的多個符號。 4 ·如實施例1-3中任一實施例所述的方法，還包括為 每個符號計算前縮放係數和後縮放係數。 5·如實施例4所述的方法，包括將前縮放係數應用到 Φ 相應的符號以產生前縮放後的符號。 ， 6 ·如實施例5所述的方法，包括將前縮放後的符號解 映射成軟位元。 7 ‘·如實施例6所述的方法’包括將後縮放係數應用到 相應的軟位元。 8 ·如實施例7所述的方法，其中後縮放係數為SINR。 9 ·如實施例3-8中任一實施例所述的方法，其中所述 符號是基於MMSE標準獲得的。 • 1〇 ·如實施例4-9中任—實施例所述的方法，其中前縮 放係數是矩陣W的對角線元素，w = rh，R是接收處理矩
η .如實施例ig所述的方法，其中後縮放係數是 17
其中〜是矩陣W的第η個元 素的平方，足是所發送信號的功率。 12 ·如實施例Ml中任一實施例所述的方法，其中 16 200805921 ΜΙΜΟ無線通信系統是單載波MJMO系統。 13 ·如實施例1-11中任一實施例所逑的方法，其中 ΜΙΜΟ無線通信系統是OFDM ΜΙΜΟ系統。 14 ·如實施例2-13中任一實施例所述的方法，其中本 徵波束成形在發射機中被執行以發送信號。 15 ·如實施例3-14中任一實施例所述的方法，其中 ΜΙΜΟ解碼由匹配濾波器執行。 16 ·· —種在ΜΙΜΟ無線通信系統中的ΜΙΜΟ接收機， 被配置成縮放用於解碼的接收到的信號。 17·如實施例16所述的ΜΙΜΟ接收機，包括多個天線， 用於接收信號。 18 ·如實施例17所述的ΜΙΜΟ接收機，包括μίμο 解碼器，用於對信號執行ΜΙΜΟ解碼以分離經由多個資料 流程發送的多偭符號。 19·如實施例18所述的ΜΙΜΟ接收機.，包括前縮放單 元，用於將前縮放係數應用到相應的符號以產生前縮放後 的符號。 20·如實施例19所述的ΜΙΜΟ接收機，包括解映射器， 用於將前縮放後的符號解映射為軟位元。 21 ·如實施例20所述的ΜΙΜΟ接收機，包括後縮放單 元’用於將後縮放係數應用到軟位元。 22 .如實施例21所述的ΜΙΜΟ接收機，其中後縮放係 數是SINR。 23 ·如實施例ig-22中任一實施例所述的ΜΙΜΟ接收 17 200805921
機，其中所述符號是基於MMSE標準獲得的。 24 ·如實施例19-23中任一實施例所述的MM0接收 機，其中前縮放係數是矩陣W的對角線元素’ W = RH，R
R
H^H
，H是頻道矩陣
Hi 是接收處理矩陣 _______ 25 ·如實施例24所述的ΜΙΜΟ接收機，其中後縮放係 wLE.
SNR 數是 W), 個元素的平方，Α是所發送信號的功率 26 ·如實施例16-25中任一實施例所述的ΜΙΜΟ接收 機’其中ΜΙΜΟ接收機是單載波通]^〇接收機。 27 ·如實施例16-25中任一實施例所述的ΜΜΟ接收 機，其中ΜΙΜΟ接收機是〇FDM mjmo接收機。 28 ·如實施例17_27中任一實施例所述的MM〇接收 機，其巾本徵波束絲在發射機+魏行祕送信號。 29 ·如實施例18-28中任一實施例所述的MM0接收 機，其中MIMG解碼n是匹配濾波器。 雖然本發明的特徵和元件在較佳的實施方式中以特定 的二進行了描述’但每個特徵或元件可以在沒有所述較 4、只方<的其他特徵和元件的情況下單獨使用 ，或在與 二明=明的其他特徵和元件結合的各種情況下使用。 行二電腦程:方ΐ或流程圖可以在由通用電腦或處理器執 軟體或_1'^體物體中實施，其巾所述電腦程式、 〆 疋 形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中 ，其中<是矩陣W的第η 200805921 的，關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體 隨機存取記憶體（麵）、暫存器、緩衝記憶體、 半‘體Z憶體裝置、内部硬碟和可移動磁片之類的磁媒 體磁光媒體以及CD-ROJV[碟片和數位多功能光碟（dvd) 之類的光媒體。 抑舉例來說，恰當的處理器包括：_處理器、專用處 ’、傳統處理器、數位信號處理器（Dsp)、多個微處理 w與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、 Μ控4态、特定功能積體電路（ASIC)、現場可編程閘陣列 (FPGA)電路、任何一種積體電路（JC)和域狀態機。 與軟體相關聯的處理器可以用於實現射頻收發信機， 以在無線發射接收單元（WTRU)、使用者織⑽）、終 端、基地台、無線電網路控制器（_〇或是任何一種主 機電腦中滅賴。WTRU ^轉顧硬體和/或軟體形式 實施的模組結合使甩，例如相機、視訊攝影機模組、視訊 電話、揚聲器電話、振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收 發信機、免提耳機、鍵盤、藍牙⑧模組、調頻（FM)無線 電單兀、液晶顯示器（LCD)顯示單元、有機發光二極體 (OLm))顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻 遊戲機模組、網際網路瀏覽!！和/或任何—種無線區域網路 (WLAN)模組。 19 200805921 【圖式簡單說明】 攸以:關雜佳實施方式触射可以更詳細地瞭解本發 明’ k些％di實财式是作為實例給出的，並且是結合圖 式而被理解的，其中： 第1圖,，、、頁示的疋用於單载波系統的傳統的棊於通的 ΜΙΜΟ接收機； 第2圖顯示的是第1圖中的MMSEΜΙΜΟ解碼器的詳細方 塊圖， 第3圖顯不的是根據本發明的單載波mjmo系統的_se 接收機； 第4圖顯示的是第3圖的mmSEMIM〇解碼器的示例性方 塊圖， 第5圖顯示的是根據本發明的OFDM ΜΙΜΟ接收機； 第6爾顯示的是本徵波束成形的頻道模型。 【主要元件符號說明】 100 接收機 102a-102n、302a-302n、502a-502n 天線 103a-103n、303a-303n 信號 105a-105n、305a_305n、505a_505n 數位化信號 106、306 MMSE ΜΙΜΟ 解石馬器 107a-107η 貧料流程 20 200805921 108a-108n 解映射器 109a-109n、113a-113n、313a-313n、315a-315nv515aa-515kn 517aa-517kn
110a-110n llla-llln 202、402 203、403、407 205、405 300 軟位元 縮放單元 有效信噪比（SNR) 頻道矩陣 矩陣 計算矩陣 接收機 307a-307n、311a_311n、509aa-509kn、513aa-513kn
308a-308n、510aa-510kn 309a-309n、511aa-511kn 500 507aa-507kn
MMSE ΜΙΜΟ
OFDM
RF
FFT 符號 前縮放係數 後縮放係數 OPDM ΜΙΜΟ接收機 頻域資料 最小均方誤差 多輸入多輪出 正交分頻多工 射頻 快速傅利葉變換 21

Claims (1)

  1. 200805921 十、申請專利範園： 1 · 一種在一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)無線通信系統中縮放 用於解碼的一信號的方法，該方法包括： 經由多個天線接收信號； 對該L號執行ΜΙΜΟ解碼，以產生經由多個資料流程發 送的多個符號； 為每個符號計算一前縮放係數和一後縮放係數; 將該前縮放係數應用到一相應的符號以產生前縮放後的 符號7 將該前縮放後的符號解映射成軟位元；以及 將該後縮放係數應用到相應的軟位元。 2
    如申明專利細第丨項所述的方法，其中該後縮放係數 為一信號干擾雜訊比（SINR)。 ^申請專·項所述的方法，其中該符號是基於 最小均方誤差（MMSE)標準獲得的。 申請專利細第3項所賴方法，其中該前縮放係數是 -矩陣w的一對角線元素’ W=RH，R是一接收處理矩
    6 R Η Η 陣V 雛；’Η是一頻道矩陣。 如申請專纖圍第4摘述的麵，其巾該後縮放係數是 ，复一、土 其中w是矩陣W的第η 個元素的-平方，&是所發送錄的—功率。 如申請專利範’ 1項所述的方法.，其中該MM〇無線 22 200805921 0 通信系統是一單載波ΜΙΜΟ系統。 7 .如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該顯〇無線 (OFDM) ΜΜΟ 系統。 8. 如申請專利範’ι項所述的方法，其中在—發射機中 執行本徵波束成形以發送該信號;。 9, 如申請專利翻第8項所述的方法，其中該MMO解喝 由一匹配濾波器執行。 10 ·-種在-多輸入多輸出（聰0)無線通信系統中被配 置成縮放用於解碼的接收到的信號的MlM〇接 ΜΙΜΟ接收機包括： " 多個天線，用於接收信號； —ΜΙΜΟ解碼器，用於對該信號執行麵〇解碼以分 離經由多個資料流程發送的多個符號； 一别縮放單70，用於將一前縮放係數應用到一相應的符 號以產生一前縮放後的符號； 一解映射器，用於將該前縮放後的符號解映射為軟位 元；以及 後縮放單元，用於將一後縮放係數應用到該軟位元。 11 ·如申請專利範圍第10項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 後縮放係數是一信號干擾雜訊比（SINR)。 12 ·如申請專利範圍第1〇項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 符號是基於最小均方誤差（MMSE)標準獲得的。 13 ·如申請專利範圍第12項所述的ΜΜΟ接收機，其中該 前縮放係數是一矩陣w的一對角線元素，W = RH，R是 23 200805921 = f|J ^ JJ _J_ 一接收處理矩陣 L SNR) ’ H是一頻道矩陣。 14 ·如申請專利範圍第13項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 Ά_ 後縮放係數是^κ")-σ2+((λν//λν)-—<^，其中<是矩陣 W的第η個元素的一平方，&是所發送信號的一功率。 15 ·如申請專利範圍第10項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 ΜΙΜΟ接收機是一單載波ΜΙΜΟ接收機。 16 ·如申請專利範圍第10項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 ΜΙΜΟ接收機是一正交分頻多工（OFDM ) ΜΙΜΟ接收 機。 17 ·如申請專利範圍第10項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中本 徵波束成形在一發射機中被執行以發送該信號。 18 ·如申請專利範圍第17項所述的ΜΙΜΟ接收機，其中該 ΜΙΜΟ解碼器是一匹配濾波器。
    24
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080056396A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for qr decomposition-based mimo detection and soft bit generation
KR101285108B1 (ko) * 2007-03-08 2013-07-11 노키아 코포레이션 디지털 브로드밴드 방송과 셀룰러 통신 시스템의 상호운용성
KR101118662B1 (ko) * 2007-06-15 2012-03-07 노키아 코포레이션 광대역 잡음에 의해 야기되는 왜곡의 처리
US8098755B2 (en) * 2007-09-07 2012-01-17 Broadcom Corporation Method and system for beamforming in a multiple user multiple input multiple output (MIMO) communication system using a codebook
US7551106B1 (en) 2007-12-18 2009-06-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adjusting soft values to reduce bias
US8320510B2 (en) * 2008-09-17 2012-11-27 Qualcomm Incorporated MMSE MIMO decoder using QR decomposition
US8488684B2 (en) * 2008-09-17 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Methods and systems for hybrid MIMO decoding
CN101645724A (zh) * 2009-08-05 2010-02-10 深圳华为通信技术有限公司 译码性能优化方法、装置和移动终端
WO2011065878A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Bit soft value normalization
US20110142116A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for estimating channel parameter
CN101951678B (zh) * 2010-09-29 2013-03-27 北京星河亮点技术股份有限公司 多用户mimo系统中的功率分配方法和装置
KR20130114471A (ko) * 2012-04-09 2013-10-17 한국전자통신연구원 다중입력 다중출력 시스템에서 송신 전력을 할당하는 방법 및 장치
US9118446B2 (en) * 2013-09-19 2015-08-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and user equipment in a wireless communication network
DE102013219516B3 (de) * 2013-09-27 2014-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Skalierung von Lokalspulen eines Magnetresonanztomographiegerätes
US9049480B2 (en) * 2013-09-30 2015-06-02 Amlogic Co., Ltd. Methods and systems for demapping a multi-carrier signal
US9843096B2 (en) 2014-03-17 2017-12-12 Ubiquiti Networks, Inc. Compact radio frequency lenses
KR20150117155A (ko) * 2014-04-09 2015-10-19 한국전자통신연구원 다중입력 다중출력 통신 시스템의 연판정 검출 방법 및 장치
US10164332B2 (en) 2014-10-14 2018-12-25 Ubiquiti Networks, Inc. Multi-sector antennas
CN104333406B (zh) * 2014-11-04 2017-06-27 杭州电子科技大学 用于在多小区多用户多天线系统中的解码方法
US10284268B2 (en) * 2015-02-23 2019-05-07 Ubiquiti Networks, Inc. Radio apparatuses for long-range communication of radio-frequency information
CN106034091A (zh) * 2015-03-13 2016-10-19 电信科学技术研究院 一种检测方法及装置
US9761954B2 (en) 2015-10-09 2017-09-12 Ubiquiti Networks, Inc. Synchronized multiple-radio antenna systems and methods
US10033482B2 (en) * 2016-08-03 2018-07-24 Samsung Electronics Co., Ltd System and method for providing interference parameter estimation for multi-input multi-output (MIMO) communication system
WO2018083522A1 (en) * 2016-11-03 2018-05-11 Nokia Technologies Oy Beamforming
CN109417763B (zh) * 2017-01-13 2021-02-12 华为技术有限公司 一种信号传输方法、系统及装置
US10707947B2 (en) * 2017-10-17 2020-07-07 Carnegie Mellon University Reconfigurable hybrid beamforming MIMO receiver with inter-band carrier aggregation and RF-domain LMS weight adaptation
US11569897B2 (en) 2017-10-17 2023-01-31 Carnegie Mellon University Scalable, multi-layer MIMO transceiver
US10951295B2 (en) 2018-10-17 2021-03-16 Carnegie Mellon University Reconfigurable fully-connected bidirectional hybrid beamforming transceiver
US11025321B2 (en) 2019-02-01 2021-06-01 Carnegie Mellon University Reconfigurable, bi-directional, multi-band front end for a hybrid beamforming transceiver

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004073247A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-26 Docomo Communications Laboratories Europe Gmbh Differential multiple-length transmit and reception diversity
US7386057B2 (en) * 2003-02-20 2008-06-10 Nec Corporation Iterative soft interference cancellation and filtering for spectrally efficient high-speed transmission in MIMO systems
JP4604798B2 (ja) * 2004-05-10 2011-01-05 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4246114B2 (ja) * 2004-05-26 2009-04-02 日本電信電話株式会社 Ｍｉｍｏ無線信号伝送システム及び方法
CN101002447A (zh) * 2004-08-12 2007-07-18 美商内数位科技公司 正交分频多工无线通信系统中实施空间频率区块编码方法及装置
US7616955B2 (en) * 2004-11-12 2009-11-10 Broadcom Corporation Method and system for bits and coding assignment utilizing Eigen beamforming with fixed rates for closed loop WLAN
JP4604796B2 (ja) * 2005-03-29 2011-01-05 ソニー株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US7684479B2 (en) * 2005-08-12 2010-03-23 Broadcom Corporation Methods and systems for soft-bit demapping

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