專利名稱：用于縮放信號(hào)以提高mimo系統(tǒng)中接收機(jī)性能的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于縮放信號(hào)以 提高多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中接收機(jī)性能的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
為提高頻譜效率，MIMO技術(shù)已被各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)廣泛采用，如IEEE 802.16、 802.11n和演進(jìn)型通用陸地?zé)o線電接入(EUTRA)。在MIMO系統(tǒng) 中，多數(shù)據(jù)流通過多天線在相同的頻率-時(shí)間塊中被傳送。但是，基于最大 似然(ML)算法的最優(yōu)化MIMO接收機(jī)卻十分復(fù)雜。因此，近最優(yōu)化的 MIMO接收機(jī)因?yàn)椴荒敲磸?fù)雜(如球譯碼和基于最大似然檢測器的QR分解 (QRD-MLD))而得到了發(fā)展。但是，尤其對于手持設(shè)備來說，這些近最優(yōu) 化的接收機(jī)仍然很復(fù)雜。
更實(shí)用的MIMO接收機(jī)以降低性能為代價(jià)而使用低復(fù)雜性的線性接收 機(jī)(如迫零(ZF)或最小均方誤差(MMSE)接收機(jī))。在信道狀態(tài)信息對 于接收機(jī)是己知時(shí)，ZF接收機(jī)可以完全分離多數(shù)據(jù)流而不會(huì)引起任何交叉 干擾。但是，ZF接收機(jī)放大了環(huán)境噪聲從而引起整體性能下降。另一方面， MMSE接收機(jī)，由于考慮了交叉干擾和噪聲而得到更好的性能。但是，MMSE 接收機(jī)自身會(huì)導(dǎo)致對信號(hào)的有偏估計(jì)，并且因此引起性能降低，尤其對數(shù)據(jù) 被相位調(diào)制和幅度調(diào)制的高階調(diào)制(如16正交幅度調(diào)制(16QAM)、 64QAM 等)更是這樣。
圖1顯示的是用于單載波系統(tǒng)的傳統(tǒng)的基于MMSE的MIMO接收機(jī) 100。該接收機(jī)100包括多個(gè)天線102a-102n、多個(gè)射頻(RF)單元104a-104n、 MMSE MIMO解碼器106、多個(gè)解映射器(demapper) 108a-108n和多個(gè)縮放單元110a-110n。信號(hào)103a-103n由天線102a-102n接收。每個(gè)信號(hào)103a-103n 被相應(yīng)的RF單元104a-104n進(jìn)行下變換和數(shù)字化處理。數(shù)字化信號(hào) 105a-105n流入MMSE MIMO解碼器106，在該解碼器106中多數(shù)據(jù)流 107a-107n被分離。分離后的數(shù)據(jù)流107a-107n流入相應(yīng)的解映射器 108a-108n，在這里數(shù)據(jù)的符號(hào)表示被轉(zhuǎn)換為軟比特109a-109n。MMSE MIMO 解碼器106也計(jì)算MMSE MIMO解碼器106的MMSE輸出的有效信噪比 (SNR) llla-llln，并發(fā)送該有效SNR llla-llln到各自的縮放單元 110a-110n。軟比特109a-109n由相應(yīng)的縮放單元110a-110n按照有效SNR llla-llln進(jìn)行加權(quán)。加權(quán)后的軟比特113a-113n被發(fā)送到解碼器(未圖示) 以進(jìn)行解碼。
接收的信號(hào)可以被表述如下
Y = V^HX + N 等式(1)
其中X是有m個(gè)元素的列向量，(&是從第m個(gè)天線發(fā)射的數(shù)據(jù))，Y是有 n個(gè)元素的列向量，(h是由第n個(gè)天線接收的數(shù)據(jù))，H是信道矩陣，其元 素^代表在第m個(gè)發(fā)射天線和第n個(gè)接收天線之間的信道系數(shù)，N是方差cr2 情況下的噪聲，A是每個(gè)符號(hào)的發(fā)射功率。
圖2顯示的是圖1中MMSE MIMO解碼器106的詳細(xì)方框圖。MMSE MIMO解碼器106包括R矩陣計(jì)算單元204、 SNR計(jì)算單元206和濾波單元 208。 R矩陣計(jì)算單元204接收信號(hào)功率與噪聲功率值201以及信道矩陣H 202，并按如下計(jì)算矩陣R205:
<formula>formula see original document page 6</formula>等式(2)
其中上標(biāo)H表示矩陣的轉(zhuǎn)置共軛矩陣。信號(hào)功率與噪聲功率值201以及信道 矩陣202是基于數(shù)字化信號(hào)105a-105n而產(chǎn)生的，為簡化起見，產(chǎn)生信號(hào)功 率與噪聲功率值201以及信道矩陣202的特定模塊未在圖2中顯示。MMSE MIMO解碼器106的濾波單元208接收相應(yīng)于數(shù)字化信號(hào) 105a-105n的矩陣Y203以及矩陣R205，并執(zhí)行如下的符號(hào)估計(jì)
<formula>formula see original document page 7</formula> 等式(3)
其中，SVi = ~。估計(jì)的符號(hào)107a-107n然后被發(fā)送到圖1的相應(yīng)的解映射 器108a-108n。
SNR計(jì)算單元206計(jì)算有效的后MMSE SNR 11 la-l 1 In并把它們輸出到 圖1的相應(yīng)的縮放單元110a-110n進(jìn)行解映射后的縮放。對第n個(gè)數(shù)據(jù)流的 有效的后MMSE SNR計(jì)算如下<formula>formula see original document page 7</formula> 等式(4)
其中下標(biāo)rm表示矩陣的第n個(gè)對角線元素。圖1的縮放單元110a-110n使得 軟比特109a-109n與由等式(3)獲得的相應(yīng)的后MMSE SNR相乘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于一種用于縮放信號(hào)以提高多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中 接收機(jī)性能的方法和設(shè)備。MIMO接收機(jī)包括MMSE MIMO解碼器、前縮 放單元、解映射器和后縮放單元。MMSE MIMO解碼器對接收的信號(hào)執(zhí)行 MIMO解碼，以分離經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)射的多個(gè)符號(hào)。執(zhí)行解映射前的縮放 和解映射后的縮放是用以提高接收機(jī)的性能。前縮放單元對符號(hào)應(yīng)用前縮放 系數(shù)以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)。每一前縮放后的符號(hào)被解映射器轉(zhuǎn)換為軟比 特。然后后縮放單元對所述軟比特應(yīng)用后縮放系數(shù)。后縮放系數(shù)是信號(hào)干擾 噪聲比(SINR)。在解映射后的縮放中考慮交叉干擾，以為隨后的解碼獲得 更準(zhǔn)確的軟比特。本發(fā)明適用于多載波系統(tǒng)(如正交頻分復(fù)用(OFDM)) 和單載波系統(tǒng)。


從以下關(guān)于優(yōu)選實(shí)施方式的描述中可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明，這些優(yōu)選 實(shí)施方式是作為實(shí)例給出的，并且是結(jié)合附圖而被理解的，其中
圖1顯示的是用于單載波系統(tǒng)的傳統(tǒng)的基于MMSE的MIMO接收機(jī)；
圖2顯示的是圖1中的MMSE MIMO解碼器的詳細(xì)方框圖； 圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的單載波MIMO系統(tǒng)的MMSE接收機(jī)； 圖4顯示的是圖3的MMSEMIMO解碼器的示例性方框圖； 圖5顯示的是根據(jù)本發(fā)明的OFDM MIMO接收機(jī)； 圖6顯示的是本征波束成形的信道模型。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)下文中提及時(shí)，術(shù)語"接收機(jī)"包括但不限于無線發(fā)射/接收單元 (WTRU)、用戶設(shè)備(UE)、移動(dòng)站、固定或移動(dòng)用戶單元、尋呼機(jī)、蜂窩 電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、計(jì)算機(jī)或能夠在無線環(huán)境中操作的任何其他 類型的用戶裝置。術(shù)語"接收機(jī)"同樣可以包括但不限于基站、節(jié)點(diǎn)B、站 點(diǎn)控制器、接入點(diǎn)(AP)或任何能夠在無線環(huán)境中操作的其他類型的接口連 接裝置。
根據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行解映射前的縮放和解映射后的縮放都可以提高接收機(jī) 的性能。解映射前的縮放參考調(diào)制星座調(diào)整后MMSE信號(hào)，解映射后的縮 放按照相應(yīng)的SINR調(diào)整軟比特(即對數(shù)似然比(LLR))。在本發(fā)明中，先 執(zhí)行無偏信號(hào)估計(jì)，這對高階調(diào)制符號(hào)解映射是必要的，同時(shí)避免放大環(huán)境 噪聲。然后在解映射后的縮放中考慮交叉干擾，為后續(xù)解碼獲得更準(zhǔn)確的軟 比特。
圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的用于單載波MIMO系統(tǒng)的MMSE接收機(jī) 300。該接收機(jī)300包括多個(gè)天線302a-302n、多個(gè)RF單元304a-304n、MMSEMIMO解碼器306、多個(gè)前縮放單元310a-310n、多個(gè)解映射器312a-312n和 多個(gè)后縮放單元314a-314n。信號(hào)303a-303n由天線302a-302n接收。每個(gè)接 收到的信號(hào)303a-303n由相應(yīng)的RF單元304a-304n進(jìn)行下變換和數(shù)字化處 理。數(shù)字化信號(hào)305a-305n流入MMSEMIMO解碼器306，在該解碼器306 中經(jīng)由多數(shù)據(jù)流發(fā)送的符號(hào)307a-307n被分離。
MMSEMIMO解碼器306根據(jù)等式(2)執(zhí)行符號(hào)估計(jì)，并且輸出符號(hào) 307a-307n到前縮放單元310a-310n。 MIMO解碼器306也計(jì)算用于符號(hào) 307a-307n的前縮放系數(shù)308a-308n，并輸出該前縮放系數(shù)308a-308n到相應(yīng) 的前縮放單元310a-310n。每個(gè)前縮放單元310a-310n對相應(yīng)的符號(hào) 307a-307n應(yīng)用該前縮放系數(shù)308a-308n以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)311a-311n。 前縮放后的符號(hào)311a-311n流入解映射器312a-312n，解映射器312a-312n將 這些前縮放后的符號(hào)311a-311n轉(zhuǎn)換成軟比特313a-313n。
MMSE MIMO解碼器306通過考慮交叉數(shù)據(jù)流干擾也計(jì)算后縮放系數(shù) 309a-309n。后縮放系數(shù)309a-309n實(shí)質(zhì)上就是SINR，不同于傳統(tǒng)方法中使 用的SNR。每個(gè)后縮放單元314a-314n對相應(yīng)的軟比特313a-313n應(yīng)用相應(yīng) 的后縮放系數(shù)309a-309n。加權(quán)后的軟比特315a-315n被發(fā)送到解碼器(未 圖示)用于解碼。
圖4顯示的是圖3的MMSE MIMO解碼器306的示例性方框圖。MMSE MIMO解碼器306包括R矩陣計(jì)算單元404、 W矩陣計(jì)算單元406、后縮放 系數(shù)計(jì)算單元408以及濾波單元410。MMSEMIMO解碼器306的R矩陣計(jì) 算單元404接收信號(hào)功率與噪聲功率值401以及信道矩陣H402，并按照等 式(2)計(jì)算矩陣R405。信號(hào)功率與噪聲功率值401以及信道矩陣402是基 于圖3的數(shù)字化信號(hào)305a-305n產(chǎn)生的，為簡化起見在圖4中未顯示產(chǎn)生信 號(hào)功率與噪聲功率值401和信道矩陣H 402的特定模塊。MMSE MIMO解碼 器306的W矩陣計(jì)算單元406接收R矩陣405和H矩陣402，并計(jì)算W矩
9陣407， W=RH。 W矩陣計(jì)算單元406輸出W矩陣407到后縮放系數(shù)計(jì)算單 元408和圖3中的前縮放單元310a-310n。
濾波單元410接收相應(yīng)于數(shù)字化信號(hào)305a-305n的矩陣Y 403和矩陣R 405，并按照等式(3)執(zhí)行符號(hào)估計(jì)。估計(jì)的符號(hào)307a-307n被發(fā)送到圖3
中相應(yīng)的前縮放單元310a-310n。通過用i的第n個(gè)元素除以矩陣W 407的 第n個(gè)對角線元素，前縮放單元310a-310n縮放估計(jì)的符號(hào)307a-307n (即
后MMSE符號(hào)估計(jì)ib。
后縮放系數(shù)計(jì)算單元408計(jì)算后縮放系數(shù)309a-309n并輸出該后縮放系 數(shù)309a-309n到圖3中相應(yīng)的后縮放單元314a-314n。通過考慮交叉數(shù)據(jù)流 干擾來計(jì)算后縮放系數(shù)309a-309n。 MIMO解碼之后，第n個(gè)數(shù)據(jù)流的有效 信號(hào)功率變成H^A，噪聲功率變成(RR4w2，而對第n個(gè)數(shù)據(jù)流的干擾變成 ((W"W^。第n個(gè)數(shù)據(jù)流的SINR (即后縮放系數(shù))如下
圖3中的后縮放單元314a-314n把軟比特與相應(yīng)的SINR相乘。
應(yīng)當(dāng)注意圖3和圖4只是作為例子來提供，而不作為限制，并且圖3和 圖4中顯示的一些功能模塊可以被合并或是分離，并且操作順序也可能改變。 例如，前縮放單元310a-310n可以和MMSE MIMO解碼器306合并。
本發(fā)明同樣適用于ofdm mimo系統(tǒng)。圖5顯示的是根據(jù)本發(fā)明的 OFDM MIMO接收機(jī)500。該接收機(jī)500包括多個(gè)天線502a-502n、多個(gè)RF 單元504a-504n、多個(gè)快速傅里葉變換(FFT)單元506a-506n、多個(gè)MIMO 解碼器508a-508k、多個(gè)前縮放單元512aa-512kn、多個(gè)解映射器514aa-514kn 以及多個(gè)后縮放單元516aa-516kn。信號(hào)503a-503n由天線502a-502n接收。 每個(gè)接收到的信號(hào)503a-503n由相應(yīng)的RF單元504a-504n進(jìn)行下變換和數(shù)字 化處理。數(shù)字化信號(hào)505a-505n由FFT單元506a-506n轉(zhuǎn)換成頻域數(shù)據(jù)507aa-507kn。每個(gè)FFT單元506a-506n輸出k個(gè)副載波信號(hào)。
在FFT之后，來自多個(gè)FFT單元506a-506n的在相同副載波上的信號(hào)流 入相應(yīng)的MMSE MIMO解碼器508a-508k。每個(gè)MMSE MIMO解碼器 508a-508k按照等式(2)執(zhí)行符號(hào)估計(jì)。MMSE MIMO解碼器508a-508k輸 出符號(hào)509aa-509kn到前縮放單元512aa-512kn。 MMSE MIMO解碼器 508a-508k也為符號(hào)509aa-509kn計(jì)算前縮放系數(shù)510aa-510kn,并輸出該前 縮放系數(shù)510aa-510kn到相應(yīng)的前縮放單元512aa-512kn。每個(gè)前縮放單元 512aa-512kn將相應(yīng)的前縮放系數(shù)510aa-510kn應(yīng)用到相應(yīng)符號(hào)509aa-509kn 以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)513aa-513kn。該前縮放后的符號(hào)513aa-513kn然后流 入到解映射器514aa-514kn，解映射器514aa-514kn將所述前縮放后的符號(hào) 513aa-513kn轉(zhuǎn)換成軟比特515aa-515kn。
MMSE MIMO解碼器508a-508k按照等式(5)同樣計(jì)算后縮放系數(shù) 511aa-511kn(即SINR)。后縮放單元516aa-516kn將后縮放系數(shù)511aa-511kn 應(yīng)用到軟比特515aa-515kn。加權(quán)的軟比特515aa-515kn被發(fā)送到解碼器(未 圖示)以進(jìn)行解碼。
根據(jù)其他的實(shí)施方式，基于奇異值分解(SVD)、特征值分解(EVD) 或類似方法的本征波束成形被實(shí)施用于在接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間發(fā)送數(shù)據(jù)。圖 6顯示的是本征波束成形的信道模型。信道矩陣H的SVD如下
sra(//) = 等式(6)
其中，V是M,xM,的酉矩陣，U是包含特征向量HHH的酉矩陣，V是包含 特征向量HHH的酉矩陣。矩陣D是其對角線元素是H的奇異值的對角矩陣， 奇異值是i義,^,…,A"。
在接收機(jī)，預(yù)編碼矩陣V與發(fā)送符號(hào)向量S相乘，用于發(fā)送預(yù)編碼如下:
Z = R 等式(7)
在接收機(jī)接收到的信號(hào)如下y = /f^ + iV 等式(8)
本征波束成型的系統(tǒng)的MMSE接收機(jī)可以由接收處理矩陣R如下定義: i
r =
h"h +
6" 等式(9)s層.
其中h二hv是有效信道矩陣。
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(jì)算。通過將后MMSE信號(hào)估計(jì)S的第n個(gè)元素除以W的第n個(gè)對角線元 素執(zhí)行前縮放。
MMSE解碼后第n個(gè)數(shù)據(jù)流的噪聲功率變?yōu)?RR")Lo"2。同樣的，交叉數(shù) 據(jù)流干擾和有效SINR也在非波束成形情況下按照等式(5)進(jìn)行計(jì)算。有效 SINR然后與軟比特相乘。
可替換地，本征波束成形的MIMO系統(tǒng)的MIMO解碼器可以利用匹配 濾波器實(shí)施。MIMO解碼器(即所述匹配濾波器)執(zhí)行下面的操作以估計(jì)發(fā) 送符號(hào)s:
等式(10)
因此s可以被檢測而無需執(zhí)行MMSE類型檢測器的連續(xù)干擾消除。DHD 是由H的特征值形成的對角矩陣。第n個(gè)數(shù)據(jù)流的前縮放系數(shù)按(D^o)"。=《 進(jìn)行計(jì)算。按照等式(10)估計(jì)的符號(hào)被相應(yīng)的前縮放系數(shù)相除。
第n個(gè)數(shù)據(jù)流的SNR變成如下
(他=塔 等式(11)
其作為后縮放系數(shù)使用。解映射后的每個(gè)數(shù)據(jù)流的軟比特和相應(yīng)的SNR相
義cr cr實(shí)施例
1. 一種在MIMO無線通信系統(tǒng)中縮放用于解碼的信號(hào)的方法。
2. 如實(shí)施例l所述的方法，包括經(jīng)由多個(gè)天線接收信號(hào)。
3. 如實(shí)施例2所述的方法，包括對所述信號(hào)執(zhí)行MIMO解碼，以產(chǎn)生 經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送的多個(gè)符號(hào)。
4. 如實(shí)施例1-3中任一實(shí)施例所述的方法，還包括為每個(gè)符號(hào)計(jì)算前 縮放系數(shù)和后縮放系數(shù)。
5. 如實(shí)施例4所述的方法，包括將前縮放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的符號(hào)以產(chǎn) 生前縮放后的符號(hào)。
6. 如實(shí)施例5所述的方法，包括將前縮放后的符號(hào)解映射成軟比特。
7. 如實(shí)施例6所述的方法，包括將后縮放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的軟比特。
8. 如實(shí)施例7所述的方法，其中后縮放系數(shù)為SINR。
9. 如實(shí)施例3-8中任一實(shí)施例所述的方法，其中所述符號(hào)是基于MMSE 標(biāo)準(zhǔn)獲得的。
10. 如實(shí)施例4-9中任一實(shí)施例所述的方法，其中前縮放系數(shù)是矩陣W
的對角線元素，W = RH， R是接收處理矩陣R二fH"H + l)'H、 H是信道
l S層J矩陣。
11. 如實(shí)施例10所述的方法，其中后縮放系數(shù)是 M化"iV—w丄，其中《是矩陣W的第n個(gè)元素的平方，A
是所發(fā)送信號(hào)的功率。
12. 如實(shí)施例1-11中任一實(shí)施例所述的方法，其中MIMO無線通信系 統(tǒng)是單載波MIMO系統(tǒng)。
13. 如實(shí)施例1-11中任一實(shí)施例所述的方法，其中MIMO無線通信系 統(tǒng)是OFDM MIMO系統(tǒng)。
1314. 如實(shí)施例2-13中任一實(shí)施例所述的方法，其中本征波束成形在發(fā) 射機(jī)中被執(zhí)行以發(fā)送信號(hào)。
15. 如實(shí)施例3-14中任一實(shí)施例所述的方法，其中MIMO解碼由匹配
濾波器執(zhí)行。
16. —種在MIMO無線通信系統(tǒng)中的MIMO接收機(jī)，被配置成縮放用 于解碼的接收到的信號(hào)。
17. 如實(shí)施例16所述的MIMO接收機(jī)，包括多個(gè)天線，用于接收信號(hào)。
18. 如實(shí)施例17所述的MIMO接收機(jī)，包括MIMO解碼器，用于對信 號(hào)執(zhí)行MIMO解碼以分離經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送的多個(gè)符號(hào)。
19. 如實(shí)施例18所述的MIMO接收機(jī)，包括前縮放單元，用于將前縮 放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的符號(hào)以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)。
20. 如實(shí)施例19所述的MIMO接收機(jī)，包括解映射器，用于將前縮放 后的符號(hào)解映射為軟比特。
21. 如實(shí)施例20所述的MIMO接收機(jī)，包括后縮放單元，用于將后縮 放系數(shù)應(yīng)用到軟比特。
22. 如實(shí)施例21所述的MIMO接收機(jī)，其中后縮放系數(shù)是SINR。
23. 如實(shí)施例18-22中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中所述符號(hào) 是基于MMSE標(biāo)準(zhǔn)獲得的。
24. 如實(shí)施例19-23中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中前縮放系 數(shù)是矩陣W的對角線元素，W = RH ， R是接收處理矩陣
R =
H、 H是信道矩陣,
_ S層，
25.如實(shí)施例24所述的MIMO接收機(jī)，其中后縮放系數(shù)是
7~~tf、2 &-^，其中《是矩陣W的第n個(gè)元素的平方，^
(R R化a2 + ((W"W)朋—O
是所發(fā)送信號(hào)的功率。26. 如實(shí)施例16-25中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中MIMO 接收機(jī)是單載波MIMO接收機(jī)。
27. 如實(shí)施例16-25中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中MIMO 接收機(jī)是OFDM MIMO接收機(jī)。
28. 如實(shí)施例17-27中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中本征波束 成形在發(fā)射機(jī)中被執(zhí)行以發(fā)送信號(hào)。
29. 如實(shí)施例18-28中任一實(shí)施例所述的MIMO接收機(jī)，其中MIMO 解碼器是匹配濾波器。
雖然本發(fā)明的特征和元素在優(yōu)選的實(shí)施方式中以特定的結(jié)合進(jìn)行了描 述，但每個(gè)特征或元素可以在沒有所述優(yōu)選實(shí)施方式的其他特征和元素的情 況下單獨(dú)使用，或在與或不與本發(fā)明的其他特征和元素結(jié)合的各種情況下使 用。本發(fā)明提供的方法或流程圖可以在由通用計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī) 程序、軟件或固件中實(shí)施，其中所述計(jì)算機(jī)程序、軟件或固件是以有形的方 式包含在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的，關(guān)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的實(shí)例包括只 讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、寄存器、緩沖存儲(chǔ)器、半導(dǎo) 體存儲(chǔ)設(shè)備、內(nèi)部硬盤和可移動(dòng)磁盤之類的磁介質(zhì)、磁光介質(zhì)以及CD-ROM 碟片和數(shù)字多功能光盤(DVD)之類的光介質(zhì)。
舉例來說，恰當(dāng)?shù)奶幚砥靼ㄍㄓ锰幚砥?、專用處理器、傳統(tǒng)處理器、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、多個(gè)微處理器、與DSP核心相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè) 微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)電路、任何一種集成電路(IC)和/或狀態(tài)機(jī)。
與軟件相關(guān)聯(lián)的處理器可以用于實(shí)現(xiàn)射頻收發(fā)信機(jī)，以在無線發(fā)射接收 單元(WTRU)、用戶設(shè)備(UE)、終端、基站、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC) 或是任何一種主機(jī)計(jì)算機(jī)中加以使用。WTRU可以與采用硬件和/或軟件形 式實(shí)施的模塊結(jié)合使用，例如相機(jī)、攝像機(jī)模塊、視頻電路、揚(yáng)聲器電話、振動(dòng)設(shè)備、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、電視收發(fā)信機(jī)、免提耳機(jī)、鍵盤、藍(lán)牙⑧模塊、
調(diào)頻(FM)無線電單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)顯示單元、數(shù)字音樂播放器、媒體播放器、視頻游戲機(jī)模塊、因 特網(wǎng)瀏覽器和/或任何一種無線局域網(wǎng)(WLAN)模塊。
權(quán)利要求
1. 一種在多輸入多輸出(MIMO)無線通信系統(tǒng)中縮放用于解碼的信號(hào)的方法，該方法包括經(jīng)由多個(gè)天線接收信號(hào)；對所述信號(hào)執(zhí)行MIMO解碼，以產(chǎn)生經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送的多個(gè)符號(hào)；為每個(gè)符號(hào)計(jì)算前縮放系數(shù)和后縮放系數(shù)；將前縮放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的符號(hào)以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)；將前縮放后的符號(hào)解映射成軟比特；以及將后縮放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的軟比特。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述后縮放系數(shù)為信號(hào)干擾噪聲比 (S賺)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述符號(hào)是基于最小均方誤差 (MMSE)標(biāo)準(zhǔn)獲得的。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述前縮放系數(shù)是矩陣W的對角線 元素，W = RH， R是接收處理矩陣R-fH"H + l) 'H、 H是信道矩陣。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述后縮放系數(shù)是w5義(R R")朋o"2+((W"W)朋—O 是所發(fā)送信號(hào)的功率。，其中《是矩陣W的第n個(gè)元素的平方，^
6.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述MIMO無線通信系統(tǒng)是單載波 MIMO系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述MIMO無線通信系統(tǒng)是正交頻 分復(fù)用(OFDM) MIMO系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在發(fā)射機(jī)中執(zhí)行本征波束成形以發(fā)送信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中MIMO解碼由匹配濾波器執(zhí)行。
10. —種在多輸入多輸出(MIMO)無線通信系統(tǒng)中被配置成縮放用于 解碼的接收到的信號(hào)的MIMO接收機(jī)，該MIMO接收機(jī)包括多個(gè)天線，用于接收信號(hào)；MIMO解碼器，用于對信號(hào)執(zhí)行MIMO解碼以分離經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā) 送的多個(gè)符號(hào)；前縮放單元，用于將前縮放系數(shù)應(yīng)用到相應(yīng)的符號(hào)以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)；解映射器，用于將前縮放后的符號(hào)解映射為軟比特；以及 后縮放單元，用于將后縮放系數(shù)應(yīng)用到所述軟比特。
11. 如權(quán)利要求IO所述的MIMO接收機(jī)，其中所述后縮放系數(shù)是信號(hào) 干擾噪聲比(SINR)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的MIMO接收機(jī)，其中所述符號(hào)是基于最小均 方誤差(MMSE)標(biāo)準(zhǔn)獲得的。
13. 如權(quán)利要求12所述的MIMO接收機(jī)，其中所述前縮放系數(shù)是矩陣W的對角線元素，W = RH， R是接收處理矩陣R^H"H + 1) 'H H是、 S層y信道矩陣。
14.如權(quán)利要求13所述的MIMO接收機(jī)，其中所述后縮放系數(shù)是，其中《是矩陣W的第n個(gè)元素的平方，<formula>formula see original document page 4</formula>是所發(fā)送信號(hào)的功率。
15. 如權(quán)利要求IO所述的MIMO接收機(jī)，其中該MIMO接收機(jī)是單載 波MIMO接收機(jī)。
16. 如權(quán)利要求IO所述的MIMO接收機(jī)，其中該MIMO接收機(jī)是正交 頻分復(fù)用(OFDM) MIMO接收機(jī)。
17. 如權(quán)利要求10所述的MIMO接收機(jī)，其中本征波束成形在發(fā)射機(jī) 中被執(zhí)行以發(fā)送信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求17所述的MIMO接收機(jī)，其中MIMO解碼器是匹配濾 波器。
全文摘要
一種多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的接收機(jī)，包括MIMO解碼器、前縮放單元、解映射器和后縮放單元。MIMO解碼器對接收的信號(hào)執(zhí)行MIMO解碼以分離經(jīng)由多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送的多個(gè)符號(hào)。執(zhí)行解映射前的縮放和解映射后的縮放以提高接收機(jī)性能。前縮放單元對符號(hào)應(yīng)用前縮放系數(shù)以產(chǎn)生前縮放后的符號(hào)。前縮放后的符號(hào)被解映射器轉(zhuǎn)換為軟比特。后縮放單元然后對軟比特應(yīng)用后縮放系數(shù)。后縮放系數(shù)是信號(hào)干擾噪聲比(SINR)。在解映射后的縮放中考慮交叉干擾以為隨后的解碼獲得更準(zhǔn)確的軟比特。本發(fā)明適用于多載波系統(tǒng)(如正交頻分復(fù)用(OFDM))和單載波系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04B7/08GK101454995SQ200780019284
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者R·L·奧勒森, Y·李 申請人:交互數(shù)字技術(shù)公司