专利名称：一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电通信传输中噪声或干扰的抑制或限制技术领域，更具体的说，涉及 的是一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其系统。
背景技术：
在频率选择性信道下，信号会产生符号间干扰ISI (Inter-Symbol Interference, 以下简称ISI)，无疑也就降低了接收机的性能；以TDD-CDMA系统为例，如附图1所示，传统 发射机的信道模型为从编码第1个用户的比特一交织一调制/扩频Κω个码一经过第1 个信道h(1)—第1个用户的信号，至从编码第U个用户的比特一交织一调制/扩频K 个 码一经过第U个信道h(u)—第U个用户的信号，U个用户的信号在空中混合，并受到噪声污 染；对应的，如附图2所示，传统接收机的联合检测和解码过程为接收信号在进入联合检 测时结合信道估计及信道平均一从解调Κω个码一解交织一解码出第1个用户的比特，至 解调K 个码一解交织一解码出第U个用户的比特；其中，信道平均的意义为，接收信号只 经过了 U个真实的信道，因此第u个真实的信道则由K 个码道的平均获得，并以此改善信 道估计的准确度。上述整个过程称之为分离式联合检测和解码SJDAD(S^arate Joint Detection and Decoding)。其实，SJDAD并没有利用干扰消除，也没有利用解码器的判决增益，导致判 决的准确度和检测的性能下降，难以改善传统接收机的性能。因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的是，在于提供一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其 系统，能利用干扰消除，并能结合解码器的判决增益，由此可提高判决的准确度和检测的性 能，以改善接收机的性能。本发明的技术方案如下—种带干扰消除的迭代式联合检测和解码方法，用于降低信号产生的符号间干 扰，包括以下步骤A、将解码出的上一用户数据进行编码、交织和调制/扩频，以生成上一用户的突 发信号，用于对接收信号进行干扰消除；B、从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号，联合检测剩余的用户数据；C、提取检测符号进行解调、解交织，解码出当前用户数据，并返回所述步骤A中， 直至解码出所需要的用户数据。 所述的方法，其中，所述步骤A中包括Al、解码出第1个至第U个用户中的第u个用户的比特数据，其中，U和u均为计 数自然数，且1彡U彡U。所述的方法，其中，所述步骤Al之后包括
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A2、将所述第u用户的比特数据进行编码处理；A3、对编码信号进行交织处理。所述的方法，其中，所述步骤A3之后包括A4、调制处理已交织的编码信号，使用扩频因子进行带宽扩展，获得上一用户的突 发信号。所述的方法，其中，所述步骤A4之后及步骤B之前包括D、信道估计后的接收信号进行信道平均处理，以改善信道估计的准确度。所述的方法，其中，所述步骤D具体包括DU利用一个时隙内的Kc个码和midamble偏移估计Kc个信道，其中，
Kc = YjK^，K(u)为第u个用户的码道，midamble为训练序列码； =1D2、对第u个用户的Κω个码道进行平均，获得第u个信道。一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码系统，包括一编码、交织和调制/扩频 模块、一消除器、一检测器以及一解调、解交织和解码模块，用于降低信号产生的符号间干 扰；其中所述编码、交织和调制/扩频模块，用于将从所述解调、解交织和解码模块解码出 的上一用户数据，进行编码、交织和调制/扩频，以生成当前用户的突发信号，用于对接收 信号进行干扰消除；所述消除器，用于从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号；所述检测器，用于联合检测经过所述消除器减除之后剩余的用户数据；所述解调、解交织和解码模块，用于对提取的检测符号进行解调、解交织，并解码 出当前用户数据，用于返回所述编码、交织和调制/扩频模块以生成突发信号，直至所述解 调、解交织和解码模块解码出所需要的用户数据。所述的系统，其中，所述系统还包括一信道估计/平均模块，位于所述检测器的前 端，用于对接收信号先进行信道估计后进行信道平均的处理，以改善信道估计的准确度。本发明所提供的一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其系统，由于 以迭代的方式结合了联合检测和解码，也利用了干扰消除，由此提高了判决的准确度，并从 整体上提高了检测的性能，从而改善了接收机的性能。
图1为现有技术中TDD-CDMA的发射机和信道模型示意框图；图2为现有技术中TDD-CDMA的接收机和信道模型示意框图；图3为本发明中基于迭代的联合检测和解码方法示意图；图4为本发明方法采用的TD-SCDMA标准中多径衰落信道参数表格图；图5为本发明方法使用的物理信道参数表；图6为本发明方法K = 4时MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比较示意图；图7为本发明方法K = 8时MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比较示意图；图8为本发明方法K = 16时MMSE-BDFE和IJDAAD的性能比较示意图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的方法及其系统的具体实施方式
和实施例加以详细说 明。本发明的一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其系统，简言之，以 迭代的方式结合联合检测和解码的过程，同时还考虑了干扰消除，由此提高了判决的准确 度和检测的性能，改善了接收机的性能。至于符号间干扰ISI、TDD-CDMA、midamble偏移、 MMSE-BDFE以及传输信道的半静态和动态参数等技术为本领域技术人员所熟知，在此不再 赘述。具体的说，当采用基于干扰消除的联合检测时，如果判决的符号能更准确，那么检 测的性能将会更好；对此，本发明方法采用的是，将判决推迟到对一个用户的解码完成之后 再进行；也就是说，当完成一个用户的解码之后，该用户的比特又被重新进行编码一交织一 调制/扩频，并由此形成突发作为判决结果；然后，由消除器从当前时隙的接收码片中减除 去这些突发，再由检测器检测剩余的用户数据。如此反复执行以形成的递推过程称之为迭 代，每一次的迭代过程中，必然会有一个用户的数据被解码出来，通过构建一个固定次数的 循环或结束迭代过程的条件可实现对整个迭代过程的控制；而这个过程称之为迭代式联合 检测禾口角军码 IJDAD(Iterative Joint Detection and Decoding)。本发明一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码方法，如附图3所示，具体的流 程包括以下步骤步骤S110、将解码出的上一用户数据进行编码、交织和调制/扩频，以生成当前用 户的突发信号，用于对接收信号进行干扰消除。具体包括先解码出第1个至第U个用户中 第U用户的比特数据，其中，U和u均为计数自然数，且1 < u < U ；再将所述第u用户的比 特数据进行编码处理；接着利用信道编码纠错功能对编码信号进行交织处理；然后调制处 理已交织的编码信号，使用扩频因子进行带宽扩展，获得扩频码，最后将所述扩频码生成当 前时隙内的突发信号。步骤S120、对信道估计后的接收信号进行信道平均处理，以改善信道估计的 准确度。具体包括利用一个时隙内的Kc个码和midamble偏移估计个Kc信道，其中，
Kc = JjKm，Κω为第u个用户的码道，midamble为训练序列码；再采用Κω个码道对U个
信道进行平均，获得第U个信道。步骤S130、从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号，联合检测剩余的用户 数据。步骤S140、提取检测符号进行解调、解交织，解码出当前用户数据，并返回所述步 骤A中，直至解码出所需要的用户数据。需要说明的是，与前面提到的SJDAD相比，IJDAD利用了干扰消除，也利用了解码 器的判决增益，故提高了判决的准确度和检测的性能，从而改善了传统接收机的性能。当 然，UDAD的计算复杂度肯定也要比SJDAD的计算复杂度要高一些。本发明一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码系统，相对应上述本发明的方 法，其具体实施方式
之一，包括一编码、交织和调制/扩频模块、一信道估计/平均模块、 一消除器、一检测器以及一解调、解交织和解码模块，用于降低信号产生的符号间干扰；其中所述编码、交织和调制/扩频模块，用于将从所述解调、解交织和解码模块解码出 的上一用户数据，进行编码、交织和调制/扩频，以生成当前用户的突发信号，用于对接收 信号进行干扰消除；所述信道估计/平均模块，用于对接收信号先进行信道估计后进行信道平均的处 理，以改善信道估计的准确度；所述消除器，用于从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号；所述检测器，用于联合检测经过所述消除器减除之后剩余的用户数据；所述解调、解交织和解码模块，用于对提取的检测符号进行解调、解交织，并解码 出当前用户数据，用于返回所述编码、交织和调制/扩频模块以生成突发信号，直至所述解 调、解交织和解码模块解码出所需要的用户数据。为验证本发明方法和系统的性能，仿真实验针对TDD-CDMA系统进行，采用在 TD-SCDMA标准中推荐的多径衰落信道参数，如附图4所示，可采用caSe3的参数。假设信 道在一个突发周期内是接近非时变的，即在一个突发周期内信道抽头是固定的；最大的时 间延迟为16个码片周期，载波频率为2GHz。在编码复用过程中假设有一个传输信道，该传 输信道的半静态参数为TTI = 10ms, code = convolution 1/3，CRC = 12, RM = 1 ；而该 传输信道的动态部分由传输格式组合TFC(Transport Format Combination)指定，传输块 TB (Transport Blocks)的数量为1 ；当U = 4时，TB的尺寸为210 ；当U = 8时，TB的尺寸 为93 ；当U = 16时，TB的尺寸为34 ；如此设置的目的是，为了使得删余/重复比例接近1， 换句话说，就是几乎没有删余或重复，而没有删余或重复就意味速率匹配对解码乃至整个 实验没有影响。为此，如附图5所示，在本发明方法所使用的物理信道参数中，码字为传输格式组 合指示 TFCI (Transport Format Combination Indicator)的长度，TPC 指发射功率控制 (Transmission Power Control)的长度。当 U = 4 时，第 u 个码的个数 Κω = 4，u = 1，· · ·， 4 ；当 U = 8 时，Κω = 2,u = 1，. . .，8 ；当 U= 16 时，K(u) = l,u = 1，. . .，16。对于接收机的 信道冲激响应，具体可由 B. Steiner and P. W. Baiser,"Low cost channel estimation in the uplink receiver of CDMA mobile radio systems, "Frequenz,vol.47,pp. 292-298, Nov. /Dec. 1993中介绍的方法进行估计获得；使用以上参数，并将删余限制PL (Puncturing Limit)设置为1，在速率匹配后，所分配码的个数为16 ；而卷积码的软解码则采用8位量化 的软解码。如附图6、7和8所示，Conventional表示传统的分离式联合检测和解码SJDAD ； 仿真实验的结果表明，当K = 4、8或16时，在检测性能上，本发明所采用的迭代式联合检测 和解码IJDAD要比传统的分离式联合检测和解码SJDAD确实提高了很多。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，带干扰消除的迭代式联合检测和解 码技术，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所 附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码方法，用于降低信号产生的符号间干扰， 包括以下步骤A、将解码出的上一用户数据进行编码、交织和调制/扩频，以生成上一用户的突发信 号，用于对接收信号进行干扰消除；B、从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号，联合检测剩余的用户数据；C、提取检测符号进行解调、解交织，解码出当前用户数据，并返回所述步骤A中，直至 解码出所需要的用户数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中包括Al、解码出第1个至第U个用户中的第u个用户的比特数据，其中，U和u均为计数自 然数，且1彡u彡U。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤Al之后包括 A2、将所述第u用户的比特数据进行编码处理；A3、对编码信号进行交织处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A3之后包括A4、调制处理已交织的编码信号，使用扩频因子进行带宽扩展，获得上一用户的突发信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A4之后及步骤B之前包括D、信道估计后的接收信号进行信道平均处理，以改善信道估计的准确度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括Dl、利用一个时隙内的Kc个码和midamble偏移估计Kc个信道，其中，Kc = J]K(u) ,K(u)为第U个用户的码道，midamble为训练序列码；D2、对第u个用户的Κω个码道进行平均，获得第u个信道。
7.一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码系统，其特征在于，包括一编码、交织和调 制/扩频模块、一消除器、一检测器以及一解调、解交织和解码模块，用于降低信号产生的 符号间干扰；其中所述编码、交织和调制/扩频模块，用于将从所述解调、解交织和解码模块解码出的上 一用户数据，进行编码、交织和调制/扩频，以生成当前用户的突发信号，用于对接收信号 进行干扰消除；所述消除器，用于从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号； 所述检测器，用于联合检测经过所述消除器减除之后剩余的用户数据； 所述解调、解交织和解码模块，用于对提取的检测符号进行解调、解交织，并解码出当 前用户数据，用于返回所述编码、交织和调制/扩频模块以生成突发信号，直至所述解调、 解交织和解码模块解码出所需要的用户数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一信道估计/平均模块， 位于所述检测器的前端，用于对接收信号先进行信道估计后进行信道平均的处理，以改善 信道估计的准确度。
全文摘要
本发明公开了一种带干扰消除的迭代式联合检测和解码的方法及其系统，用于降低信号产生的符号间干扰，包括以下步骤将解码出的上一用户数据进行编码、交织和调制/扩频，以生成上一用户的突发信号，用于对接收信号进行干扰消除；从当前时隙内的接收信号中减除所述突发信号，联合检测剩余的用户数据；提取检测符号进行解调、解交织，解码出当前用户数据，用于返回编码、交织和调制/扩频模块以生成突发信号，直至解调、解交织和解码模块解码出所需要的用户数据。由于以迭代的方式结合了联合检测和解码，也利用了干扰消除，由此提高了判决的准确度，并从整体上提高了检测的性能，从而改善了接收机的性能。
文档编号H04B1/7105GK102006099SQ20091019000
公开日2011年4月6日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者周化雨, 汪开龙, 汪赟 申请人:Tcl集团股份有限公司