一種混合自適應的mimo接收檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合自適應的MIMO接收檢測方法，預先對每種備選的檢測算法采用訓練信號訓練得到不同信噪比與檢測算法錯誤比特率的對應關系表，并獲取每種檢測算法的復雜度值，在進行接收信號檢測前，估計得到接收信號的信噪比，從信噪比與錯誤比特率的對應關系表中得到每種檢測算法當前信噪比對應的錯誤比特率，再根據該錯誤比特率和復雜度值計算每種檢測算法的綜合性能，選取綜合性能最小的檢測算法對接收信號進行檢測。本發(fā)明綜合考慮了檢測算法在錯誤比特率和復雜度兩方面的性能，可以根據應用環(huán)境調整兩種性能的優(yōu)先程度，并且可以根據當前接收信號的信噪比自適應進行檢測算法的切換，保證接收信號檢測的性能。
【專利說明】—種混合自適應的ΜΙΜΟ接收檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于ΜΜ0無線傳輸【技術領域】，更為具體地講，涉及一種混合自適應的ΜΜ0接收檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著無線互聯(lián)網多媒體通信的快速發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的容量與可靠性亟待提升，常規(guī)單天線收發(fā)通信系統(tǒng)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。多輸入多輸出(Multiple-1nputMultiple-Output, ΜΙΜΟ)技術是一種采用空時處理的多天線技術，能夠充分開發(fā)空間資源，在無需增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下，成倍地提升通信系統(tǒng)的容量與可靠性，具有較好發(fā)展前景。ΜΜ0技術目前已經被寫入了許多無線通信標準中，例如LTE/LTE-A、ΙΕΕΕ802.11η和HSDPA等等。圖1是LTE ΜΙΜ0下行鏈路傳輸系統(tǒng)示意圖。如圖1所示，發(fā)射系統(tǒng)劃分為:加擾、調制、層映射、預編碼、資源粒子映射和0FDM符號產生模塊。接收系統(tǒng)為發(fā)射系統(tǒng)的一個逆過程，假設接收端的所有用戶經過準確的同步和定時采樣，則接受系統(tǒng)可以劃分為0FDM解調、解資源粒子映射、信道估計、信號檢測、解層映射、解擾模塊。
[0003]在通常的ΜΜ0通信系統(tǒng)中，發(fā)射機的多根天線在相同的時間相同的頻率，利用空間的自由度，發(fā)射相同信號稱作傳輸分集，發(fā)射不同信號稱作空間復用。由于傳輸的信號會經過時變多徑衰落信道，同時還會有高斯白噪聲的疊加，這就使得ΜΜ0檢測算法比較復雜，會消耗更多的系統(tǒng)資源，增加成本。由于ΜΙΜ0系統(tǒng)的每根接收天線接收到的信號是多根發(fā)射天線發(fā)射信號的混疊，ΜΙΜ0檢測技術就是將接收到的信號分離開來，恢復出每根發(fā)射天線上的原來的信號。傳統(tǒng)的信號檢測算法分為線性和非線性的檢測算法。線性檢測算法主要有迫零(Zero Force, ZF)、最小均方誤差(Minimum Mean Square Error, MMSE)和干擾消除(Successive Interference Cancellation, SIC),這些算法在實現上都比較簡單，但是性能不能達到理想的性能。非線性檢測算法，特別是最大似然檢測算法(MaximumLikelihood, ML)，達到了檢測算法的最優(yōu)性能，但是其算法復雜度隨著天線數和調制階數的增加呈指數增加。
[0004]下面對幾種經典ΜΜ0檢測算法進行簡要說明:
[0005]1) ZF 檢測
[0006]ZF檢測屬于線性檢測范疇，它是將一個濾波矩陣W乘以接收信號矢量，對其中的某一根接收天線來說，該濾波矩陣能夠將其他天線的干擾置零，即:
[0007]ffZF = H& = (HhH) _1Hh(1)
[0008]其中WZF代表ZF檢測算法的濾波矩陣，H為信道矩陣，上標Η表示矩陣求共軛轉置，上標-1表示矩陣求逆。[0009]ZF檢測將每根發(fā)射天線上得到的檢測信號作為期望信號，而其他天線上的信號完全為干擾信號，并將其置零。ZF檢測算法在得到期望信號的同時，又將信道矩陣的偽逆乘上了噪聲，存在將噪聲放大的問題。ZF算法運算簡單，但易受噪聲的影響，對噪聲的影響非常敏感。[0010]2) MMSE 檢測
[0011]MMSE檢測算法在設計濾波矩陣的時候既考慮天線之間的干擾也考慮噪聲的影響。以最小均方誤差為準則，計算實際傳輸信號和估計值之間的均方誤差，即:
[0012]
【權利要求】
1.一種混合自適應的ΜΙΜΟ接收檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:51:設置備選的檢測算法，預先對每種檢測算法采用訓練信號訓練得到不同信噪比SNR與檢測算法錯誤比特率的對應關系表，并獲得每種檢測算法的復雜度值q，其中i為檢測算法的序號；52:對當前接收信號進行信噪比估計得到SNR，根據步驟S1中預先得到的SNR與錯誤比特率的對應關系表得到每種檢測算法在該SNR下的錯誤比特率Pi;計算每種檢測算法的綜合性能Vi,計算公式為:Vi =其中α、β為大于0的常量參數，并且a + β=1 ;53:比較步驟S2得到的每種檢測算法的綜合性能\，選擇\值最小的檢測算法對當前接收信號進行檢測。
2.根據權利要求1所述的MM0接收檢測方法，其特征在于，所述備選的檢測算法包括迫零檢測算法、最小均方誤差-干擾消除算法、最大似然算法。
3.根據權利要求1所述的ΜΙΜΟ接收檢測方法，其特征在于，所述檢測算法的復雜度值為算法執(zhí)行時間。
【文檔編號】H04L1/00GK103746728SQ201310464822
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權日:2013年10月8日
【發(fā)明者】劉健, 卜林杰, 隆克平 申請人:北京科技大學