專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中的干擾對(duì)消方法，特別涉及碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法。
背景技術(shù)：
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電信聯(lián)盟提出的國際移動(dòng)通信(International Mobile Telecommunication 2000，簡稱“IMT-2000”)/未來公眾陸地移動(dòng)電話系統(tǒng)(Future Public Land Mobile Telephone Systems，簡稱“FPLMTS”)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，目前世界上已提出了寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”) 、碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)2000、時(shí)分碼分多址(Time Division Code Division Multiple Access，簡稱“TD-CDMA”)、時(shí)分同步碼分多址(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access，簡稱“TD-SCDMA”)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案。雖然這些方案不甚相同，但是全世界在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用CDMA技術(shù)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。
CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)具有高容量、高服務(wù)質(zhì)量和保密性好等優(yōu)點(diǎn)。但是相應(yīng)的也存在許多缺點(diǎn)，比如多址干擾(Mutiple Access Interference，簡稱“MAI”)。在實(shí)際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個(gè)用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。由個(gè)別用戶產(chǎn)生的MAI固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號(hào)功率的增大，MAI就成為CDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾，直接限制了CDMA系統(tǒng)容量、覆蓋范圍和性能的提高。
多用戶檢測技術(shù)(Multi-user Detection，簡稱“MUD”)是CDMA系統(tǒng)中克服干擾的關(guān)鍵技術(shù)，是提高CDMA系統(tǒng)容量、覆蓋范圍和性能的一種增強(qiáng)型技術(shù)。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗MAI干擾能力較差；多用戶檢測技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成MAI干擾的所有用戶信號(hào)信息對(duì)單個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
1986年Verdu提出以匹配濾波器加維特比算法來實(shí)現(xiàn)最大似然序列檢測(Maxinum-Likelihood Sequence Detection，簡稱“MLS檢測”)，適用于受符號(hào)間干擾(Inter Symbol Interference，簡稱“ISI”)影響的信道。不過維特比算法的復(fù)雜度仍然是用戶數(shù)的指數(shù)冪級(jí)，即2k，而且MLS檢測器需要知道接收信號(hào)的幅度和相位，這要通過估計(jì)來得到。MLS檢測過于復(fù)雜，不實(shí)用，大家都在尋找易于實(shí)現(xiàn)的次優(yōu)多用戶檢測技術(shù)。次優(yōu)多用戶檢測技術(shù)分為兩類，即線性多用戶檢測和非線性多用戶檢測。前者對(duì)傳統(tǒng)檢測器的輸出進(jìn)行解相關(guān)或其它的線性變換以利于接收判決，包含解相關(guān)檢測、最小均方誤差檢測、子空間斜投影檢測和多項(xiàng)式擴(kuò)展檢測等方法；后者區(qū)別于前者，包含干擾對(duì)消(Interference Cancellation，簡稱“IC”)檢測方法，干擾對(duì)消方法將期望用戶的信號(hào)視為有用信號(hào)，將其他用戶的信號(hào)視為干擾信號(hào)，先從接收信號(hào)中消除其他用戶的干擾，得到期望用戶的信號(hào)，然后對(duì)期望用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測，從而提高系統(tǒng)的性能。
干擾對(duì)消多用戶檢測方法又分為串行干擾對(duì)消(Serial InterferenceCancellation，簡稱“SIC”)和并行干擾對(duì)消(Parallel Interference Cancellation，簡稱“PIC”)。SIC由多級(jí)組成，一級(jí)對(duì)一個(gè)用戶序列信號(hào)進(jìn)行判決、再造、消除，以給下面的各級(jí)減輕MAI，各用戶的操作順序是根據(jù)信號(hào)功率的下降順序來確定的。以第一級(jí)為例，它的輸出是信號(hào)最強(qiáng)用戶的數(shù)據(jù)判決和去除該用戶造成的MAI以后的接收信號(hào)。隨后的各級(jí)同理而為之。最后的結(jié)果是信號(hào)越弱得益越多。SIC在性能上比傳統(tǒng)檢測器有較大提高，而且在硬件上改變不大，易于實(shí)現(xiàn)，但是SIC延時(shí)較大，需要進(jìn)行功率排序，計(jì)算量較大，對(duì)初始信號(hào)估計(jì)敏感。PIC具有多級(jí)結(jié)構(gòu)，區(qū)別于SIC的是其每一級(jí)并行估計(jì)和去除各個(gè)用戶造成的MAI干擾，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)判決。PIC的設(shè)計(jì)思想和SIC基本相同，但由于PIC是并行處理，克服了SIC大延時(shí)的缺點(diǎn)，而且無需在情況發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行重新排序，具有延時(shí)小，計(jì)算復(fù)雜性小的優(yōu)點(diǎn)，在各種MUD中具有較高的實(shí)用價(jià)值，是目前最有可能實(shí)現(xiàn)的方法。
如上所述干擾對(duì)消方法，在對(duì)任一個(gè)用戶的解調(diào)信號(hào)進(jìn)行符號(hào)判決以后，都需要由該用戶該符號(hào)的判決結(jié)果再生該用戶信號(hào)，并且從接收信號(hào)中消除該用戶的干擾，即減去該用戶的再生信號(hào)，從而消除該用戶信號(hào)對(duì)其他用戶信號(hào)檢測的影響。
目前的干擾對(duì)消方法采用的對(duì)用戶的解調(diào)信號(hào)進(jìn)行符號(hào)判決的方法有以下幾種，如硬判決方法，該方法直接根據(jù)接收端用戶的解調(diào)信號(hào)的符號(hào)進(jìn)行判決；再如在美國專利說明書US5418814中提出的基于固定閾值的判決方法和軟判決方法；又如目前還有一種基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法，計(jì)算出兩個(gè)門限值，如果判決結(jié)果值在這兩個(gè)門限值之間，說明判決結(jié)果發(fā)生錯(cuò)誤的可能性較大，則不參與對(duì)消處理。
這些方法的目的是盡量減少錯(cuò)誤的判決結(jié)果造成的噪聲功率的增加。基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法可以使判決的錯(cuò)誤概率超過給定的錯(cuò)誤概率的判決結(jié)果不參加干擾對(duì)消，只有那些判決正確概率很高的判決結(jié)果才參與干擾對(duì)消。它假設(shè)符號(hào)的先驗(yàn)概率均勻分布，并根據(jù)錯(cuò)誤概率門限進(jìn)行計(jì)算和判決。它從錯(cuò)誤概率的角度出發(fā)，減少錯(cuò)誤判決造成的噪聲功率的增加，相對(duì)于前兩種方法，性能得到提高。
上述基于錯(cuò)誤概率門限的方法包含以下步驟接收解調(diào)后的多用戶信號(hào)；
用基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法分別再生各個(gè)用戶信號(hào)；在所述多用戶信號(hào)中對(duì)所述再生用戶信號(hào)進(jìn)行對(duì)消處理。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題由于實(shí)際情況中符號(hào)的先驗(yàn)概率并不均勻分布，導(dǎo)致計(jì)算得到的判決門限不夠合理，方法性能不夠理想，影響了系統(tǒng)性能的提高。
造成這種情況的主要原因在于，現(xiàn)有的基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法事先假設(shè)了符號(hào)的先驗(yàn)概率均勻分布，而未對(duì)其進(jìn)行估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，使得基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法更加精確，從而提高干擾對(duì)消方法的性能和碼分多址系統(tǒng)的性能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，包含以下步驟A接收解調(diào)輸出信號(hào)；B計(jì)算兩個(gè)判決用門限值；C判斷所述解調(diào)輸出信號(hào)值是否處在兩個(gè)所述判決用門限值之間，如果是，置判決結(jié)果為無效值，不參與對(duì)消處理，否則根據(jù)所述解調(diào)輸出信號(hào)值分布情況置判決結(jié)果為相應(yīng)的有效值，并參與對(duì)消處理；所述步驟B還進(jìn)一步包含以下子步驟根據(jù)本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來確定本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值；根據(jù)所述符號(hào)先驗(yàn)概率值和給定的錯(cuò)誤概率門限值計(jì)算兩個(gè)判決用門限值。
其中，所述兩個(gè)判決用門限值用公式表示為
T1=-σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)-lnP-1P1]]]>T2=σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)+lnP-1P1]]]>其中，T1為門限值一，用于判決符號(hào)是否為無效則取0值，或者有效則取-1值；T2為門限值二，用于判決符號(hào)是否為無效則取0值，或者有效則取+1值；σm，k2為解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差；A(m，k)為傳輸?shù)趍個(gè)符號(hào)時(shí)，信道衰落對(duì)所述符號(hào)造成的失真系數(shù)；T為所述給定的錯(cuò)誤概率門限值；P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值；ln(·)取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
所述確定符號(hào)先驗(yàn)概率值的方法為取本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值等于前一次解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率值，且所述符號(hào)后驗(yàn)概率值是通過假設(shè)前一次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率均勻分布而計(jì)算所得的，第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)先驗(yàn)概率值的比值的自然對(duì)數(shù)值用公式表示為 其中，P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值，A(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)中信道的乘性失真系數(shù)，Y(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)輸出信號(hào)值，σm，k-1為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差，ln(·)表示取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
所述確定符號(hào)先驗(yàn)概率值的方法為本次解調(diào)所需符號(hào)先驗(yàn)概率值之比取為前一次解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率值之比，且所述后驗(yàn)概率值通過多次迭代計(jì)算所得，用公式表示為
其中P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值，A(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)中信道的乘性失真系數(shù)，Y(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)輸出信號(hào)值，σm，k-1為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差，ln(·)表示取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算，∑·表示求和運(yùn)算。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，在基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法基礎(chǔ)上，本發(fā)明根據(jù)多次解調(diào)中本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來確定本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率，比如根據(jù)二階迭代或者更高階迭代所得的前一次解調(diào)的符號(hào)后驗(yàn)概率值來近似估計(jì)本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值，并根據(jù)先驗(yàn)概率值進(jìn)行判決門限計(jì)算，用于符號(hào)判決。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即通過對(duì)符號(hào)先驗(yàn)概率的精確估計(jì)，提高判決用門限值的精確度和判決方法的可靠性，進(jìn)一步提高干擾對(duì)消方法的有效性，從而提高了整個(gè)碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的干擾對(duì)消方法的判決方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
先描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法。
從接收端解調(diào)輸出的某用戶的信號(hào)用Y(m，k)表示，m表示是第m個(gè)符號(hào)的相應(yīng)解調(diào)輸出，k表示是第k次解調(diào)的輸出結(jié)果，則Y(m，k)可以由下式表示
式一 Y(m，k)＝A(m，k)a(m)+n(m，k)其中，a(m)為該用戶的第m個(gè)符號(hào)，取值為+1或-1；A(m，k)是信道衰落對(duì)符號(hào)造成的乘性失真系數(shù)，A(m，k)＞0；n(m，k)為加性高斯白噪聲，服從正太分布N(0，σm，k2)，均值為0，σm，k2為方差。
這里，正態(tài)分布的n(m，k)的概率密度函數(shù)為式二f(x)=12πσm,kexp(-x22σm,k2)]]>其中，f為概率密度值，x為取值變量，exp(·)代表自然常數(shù)e的指數(shù)運(yùn)算。
式一可以物理解釋為當(dāng)符號(hào)a(m)從發(fā)送端發(fā)出經(jīng)過信道到達(dá)接收端，信道使得該符號(hào)產(chǎn)生信道衰落的乘性失真(第一項(xiàng))和高斯白噪聲的加性失真(第二項(xiàng))。這是一個(gè)公用的信道模型。
用戶信號(hào)的第一次解調(diào)是對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，此后的每次解調(diào)都是在前一次解調(diào)的干擾對(duì)消處理以后進(jìn)行的，也即對(duì)前一次干擾對(duì)消以后的基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，先假設(shè)在接收端符號(hào)a(m)取值為+1和-1的先驗(yàn)概率分別表示為P{a(m)＝1}＝P1，P{a(m)＝-1}＝P-1，其中P{·}代表括號(hào)中情況發(fā)生的概率值。
本發(fā)明采用本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來計(jì)算本次解調(diào)所要用到的符號(hào)取值的先驗(yàn)概率P1、P-1。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，采用根據(jù)前一次解調(diào)結(jié)果計(jì)算得到的符號(hào)后驗(yàn)概率值，來確定本次解調(diào)中計(jì)算判決門限所需的符號(hào)先驗(yàn)概率值，即P1、P-1。本文將在描述完判決門限的計(jì)算方法之后，再具體闡述計(jì)算符號(hào)先驗(yàn)概率值的方法。
當(dāng)?shù)趉次解調(diào)輸出信號(hào)Y(m，k)經(jīng)過硬判決后的結(jié)果信號(hào)為d(m，k)，則d(m，k)表示為式三 由于信道的失真，顯然硬判決會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，這里的錯(cuò)誤是指判決結(jié)果d(m，k)與原符號(hào)a(m)不相符的情況。根據(jù)概率論，在已知硬判決結(jié)果的情況下，可以推算出硬判決出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率表達(dá)式，推理過程如下，錯(cuò)誤概率表示為Pe當(dāng)判決結(jié)果d(m，k)＝-1，即Y(m，k)＜0時(shí)，錯(cuò)誤概率為Pe(m,k)=P{a(m)=+1|d(m,k)=-1}]]>=P{a(m)=+1|Y(m,k)<0}]]>=P{a(m)=+1,Y(m,k)<0}P{Y(m,k)<0}]]>=P{a(m)=+1,Y(m,k)<0}P{a(m)=-1,Y(m,k)<0}+P{a(m)=+1,Y(m,k)<0}]]>P1f1(Y(m,k)){P1f1(Y(m,k))+P-1f-1(Y(m,k))]]>當(dāng)判決結(jié)果d(m，k)＝+1，即Y(m，k)≥0時(shí)，錯(cuò)誤概率為Pe(m,k)=P{a(m)=-1|d(m,k)=+1}]]>=P{a(m)=-1|Y(m,k)≥0}]]>=P{a(m)=-1,Y(m,k)≥0}P{Y(m,k)≥0}]]>=P{a(m)=-1,Y(m,k)≥0}P{a(m)=+1,Y(m,k)≥0}+P{a(m)=-1,Y(m,k)≥0}]]>P-1f-1(Y(m,k)){P1f1(Y(m,k))+P-1f-1(Y(m,k))]]>根據(jù)Y(m，k)值的概率分布可以得到以上式中各項(xiàng)概率的表達(dá)式，其中函數(shù)f1(y)和f-1(y)表達(dá)式由式五、式六給出示，于是錯(cuò)誤概率Pe(m，k)可以統(tǒng)一表示為
式四 式五f1(y)=12πσm,kexp(-(y-A(m,k))22σm,k2)]]>式六f2(y)=12πσm,kexp(-(y+A(m,k))22σm,k2)]]>根據(jù)式四計(jì)算所得硬判決結(jié)果的錯(cuò)誤概率Pe(m，k)，給定一個(gè)錯(cuò)誤概率門限值T，T取值0＜T＜1，并約定，當(dāng)Pe(m，k)＞T，此時(shí)錯(cuò)誤概率較大而判決結(jié)果不參與對(duì)消處理；當(dāng)Pe(m，k)≤T，此時(shí)判決結(jié)果參與對(duì)消處理。
對(duì)于給定的T值和解調(diào)輸出信號(hào)Y(m，k)，可以根據(jù)式四計(jì)算相對(duì)于Y(m，k)的上下兩個(gè)判決用門限值T1、T2，表示為式七T1=-σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)-lnP-1P1]]]>式八T2=-σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)+lnP-1P1]]]>其中l(wèi)n(·)為取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
式七、式八中計(jì)算本次解調(diào)的判決用門限值時(shí)，還需要知道先驗(yàn)概率P1、P-1值，如前所述，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，用前一次即第k-1次的解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率P1′(k-1)、P-1′(k-1)值來取代本次即第k次解調(diào)所需的先驗(yàn)概率P1、P-1值。這里用P′1、P′-1表示后驗(yàn)概率，用P1、P-1表示先驗(yàn)概率。
根據(jù)上面推導(dǎo)，第k-1次的解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率P1′(k-1)、P-1′(k-1)值表示為式九P′1(k-1)=P10f1(Y(m,k-1))P10f1(Y(m,k-1))+P-10f-1(Y(m,k-1))]]>式十P′-1(k-1)=P-10f-1(Y(m,k-1))P10f1(Y(m,k-1))+P-10f-1(Y(m,k-1))]]>其中P10、P-10表示在計(jì)算第k-1次解調(diào)的后驗(yàn)概率時(shí)所設(shè)定的符號(hào)先驗(yàn)概率，區(qū)別于P1、P-1，也區(qū)別于第k-1次解調(diào)時(shí)即計(jì)算第k-1次判決用門限值時(shí)采用的符號(hào)先驗(yàn)概率，兩者存在不同階近似的關(guān)系。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，置第k次解調(diào)所需的先驗(yàn)概率P1、P-1值為第k-1次的解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率P1′(k-1)、P-1′(k-1)值，根據(jù)式九、式十可以得到式十一lnP-1P1=lnP-1′(k-1)P′1(k-1)lnP-10P10+lnf-1(Y(m,k-1))f1(Y(m,k-1))]]>其中P10、P-10值的確定方法可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的精度要求和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度限度來權(quán)衡處理。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，考慮到實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度不能太高，將P10、P-10直接近似為均勻分布的先驗(yàn)概率值，即P10＝P-10＝0.5，這樣可以獲得二階迭代近似的精度，于是代入式十一可以得到下式，其中第一次解調(diào)的先驗(yàn)概率自動(dòng)取均勻分布式十二lnP-1P1=lnf-1(Y(m,k-1))f1(Y(m,k-1))=-2A(m,k-1)Y(m,k-1)σm,k-12]]>(當(dāng)k＝1時(shí)，其值為0)在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，先考慮精度要求，所以將P10、P-10取為第k-2次解調(diào)的后驗(yàn)概率值，這樣可以獲得k階迭代近似的精度，于是代入式十一可以得到下式，其中第一次解調(diào)的先驗(yàn)概率自動(dòng)取均勻分布lnP-1P1=lnP-1′(k-2)P′1(k-2)+lnf-1(Y(m,k-1))f1(Y(m,k-1))]]>式十三=Σk′=2klnf(Y(m,k′-1))f(Y(m,k′-1))]]>=Σk′=2k2A(m,k′-1)Y(m,k′-1)σm,k′-12]]>(當(dāng)k＝1時(shí)，其值為0)上兩式中σm，k-1表示第m個(gè)符號(hào)的第k-1次解調(diào)時(shí)信道加性高斯噪聲的均方差。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，所述先驗(yàn)概率的確定方法可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，在本發(fā)明揭示的本質(zhì)上，適當(dāng)修改，比如式十二、式十二可以增加一個(gè)可調(diào)修正系數(shù)、或者增加一項(xiàng)常量等，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
將式十二或式十三代入式七和式八即可計(jì)算出兩個(gè)判決用概率門限值T1、T2。
于是，所述判決條件等價(jià)的轉(zhuǎn)換為Y(m，k)值的判決關(guān)系，并用d′(m，k)表示最終判決結(jié)果式十四 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，所述判決方法中，述及的數(shù)學(xué)符號(hào)及數(shù)學(xué)公式的形式可以根據(jù)判決原理改變，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
下面根據(jù)該判決方法，并參照圖1，詳細(xì)描述對(duì)應(yīng)某用戶信號(hào)的干擾對(duì)消方法的第k次解調(diào)的判決方法的步驟。
如圖1所示，首先進(jìn)入步驟101，接收本次解調(diào)輸出信號(hào)Y(m，k)。所述解調(diào)輸出信號(hào)的表達(dá)式即式一。
接著進(jìn)入步驟102，根據(jù)本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來確定本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值，計(jì)算方法見式十二或式十三，兩式代表的計(jì)算方法的區(qū)別前面已述及；這里計(jì)算先驗(yàn)概率值時(shí)，需要用到前一次解調(diào)結(jié)果參數(shù)，而第一次時(shí)則假設(shè)先驗(yàn)概率均勻分布。
接著進(jìn)入步驟103，根據(jù)所述符號(hào)先驗(yàn)概率值和給定的錯(cuò)誤概率門限值T計(jì)算判決用門限值T1、T2。所述門限值的計(jì)算方法見式七、式八，這里的錯(cuò)誤概率門限值T可以根據(jù)實(shí)際情況事先設(shè)定，也可以根據(jù)信道好壞隨時(shí)調(diào)整。
接著進(jìn)入步驟104，判斷Y(m，k)是否滿足關(guān)系T1＜Y(m，k)＜T2，如果是，說明錯(cuò)誤概率高，則進(jìn)入步驟105，否則，進(jìn)入步驟106。根據(jù)推理說明當(dāng)Y(m，k)處在上下兩個(gè)門限之間時(shí)，判決結(jié)果錯(cuò)誤概率較高，不參與對(duì)消。
在步驟105中，置判決結(jié)果d(m，k)＝0。表示不參加對(duì)消處理，結(jié)束該用戶信號(hào)的干擾對(duì)消處理。
在步驟106中，判決結(jié)果d(m，k)＝+1(當(dāng)Y(m，k)≥T2)或-1(當(dāng)Y(m，k)≤T1)，并進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)消處理，接著結(jié)束該用戶信號(hào)的干擾對(duì)消處理。所述對(duì)消處理的方法因不同的干擾對(duì)消方法而不同。
其中，第一次解調(diào)的時(shí)候，即k＝1時(shí)，符號(hào)先驗(yàn)概率取為均勻分布，在式十二、式十三中已說明。
所述判決方法的步驟可以適用于各種不同結(jié)構(gòu)的干擾對(duì)消方法，如串行干擾對(duì)消方法、并行干擾對(duì)消方法等，而對(duì)應(yīng)的包含在干擾對(duì)消方法中的其他步驟與目前已用的技術(shù)方案相同。
所述干擾對(duì)消方法的步驟中，所用到的對(duì)消處理方法和機(jī)制可以應(yīng)用現(xiàn)有的技術(shù)中存在的可行方案。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，包含以下步驟A接收解調(diào)輸出信號(hào)；B計(jì)算兩個(gè)判決用門限值；C判斷所述解調(diào)輸出信號(hào)值是否處在兩個(gè)所述判決用門限值之間，如果是，置判決結(jié)果為無效值，不參與對(duì)消處理，否則根據(jù)所述解調(diào)輸出信號(hào)值分布情況置判決結(jié)果為相應(yīng)的有效值，并參與對(duì)消處理；其特征在于，所述步驟B包含以下子步驟根據(jù)本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來確定本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值；根據(jù)所述符號(hào)先驗(yàn)概率值和給定的錯(cuò)誤概率門限值計(jì)算兩個(gè)判決用門限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，其特征在于，所述兩個(gè)判決用門限值用公式表示為T1=-σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)-lnP-1P1]]]>T2=σm,k22A(m,k)[ln(1T-1)+lnP-1P1]]]>其中，T1為門限值一，用于判決符號(hào)是否為無效則取0值，或者有效則取-1值；T2為門限值二，用于判決符號(hào)是否為無效則取0值，或者有效則取+1值；σm，k2為解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差；A(m，k)為傳輸?shù)趍個(gè)符號(hào)時(shí)，信道衰落對(duì)所述符號(hào)造成的失真系數(shù)；T為所述給定的錯(cuò)誤概率門限值；P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值；ln(·)取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，其特征在于，所述確定符號(hào)先驗(yàn)概率值的方法為取本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值等于前一次解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率值，且所述符號(hào)后驗(yàn)概率值是通過假設(shè)前一次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率均勻分布而計(jì)算所得的，第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)先驗(yàn)概率值的比值的自然對(duì)數(shù)值用公式表示為 其中，P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值，A(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)中信道的乘性失真系數(shù)，Y(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)輸出信號(hào)值，σm，k-1為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差，ln(·)表示取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，其特征在于，所述確定符號(hào)先驗(yàn)概率值的方法為本次解調(diào)所需符號(hào)先驗(yàn)概率值之比取為前一次解調(diào)結(jié)果的符號(hào)后驗(yàn)概率值之比，且所述后驗(yàn)概率值通過多次迭代計(jì)算所得，用公式表示為 其中P1、P-1分別為本次即第k次解調(diào)時(shí)所述符號(hào)取值+1、-1的先驗(yàn)概率值，A(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)中信道的乘性失真系數(shù)，Y(m，k-1)為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)輸出信號(hào)值，σm，k-1為第m個(gè)符號(hào)的第k-1解調(diào)后的信號(hào)中噪聲的方差，ln(·)表示取自然對(duì)數(shù)運(yùn)算，∑·表示求和運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中的干擾對(duì)消方法，公開了一種碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法，使得基于錯(cuò)誤概率門限的判決方法更加精確，從而改善干擾對(duì)消的效果和碼分多址系統(tǒng)的性能。這種碼分多址系統(tǒng)中基于錯(cuò)誤概率門限的干擾對(duì)消方法包含以下步驟A接收解調(diào)輸出信號(hào)；B計(jì)算兩個(gè)判決用門限值；C判斷解調(diào)輸出信號(hào)值是否處在兩個(gè)判決用門限值之間，如果是則置判決結(jié)果為無效值，不參與對(duì)消處理，否則置判決結(jié)果為相應(yīng)的有效值，并參與對(duì)消處理；步驟B包含以下子步驟根據(jù)本次解調(diào)之前的解調(diào)結(jié)果信息來確定本次解調(diào)的符號(hào)先驗(yàn)概率值；根據(jù)符號(hào)先驗(yàn)概率值和給定的錯(cuò)誤概率門限值計(jì)算兩個(gè)判決用門限值。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1627674SQ20031011934
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者魏立梅 申請人:華為技術(shù)有限公司