专利名称：一种多输入多输出解码器、接收机以及解码方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统。更特别地，本发明涉及一种用于縮放信号以提高多输 入多输出(MIM0)系统中接收机性能的方法和设备。
背景技术：
为提高频谱效率，MMO技术已被各种无线通信标准广泛采用，如IEEE802. 16、 802. lln和演进型通用陆地无线电接入(EUTRA)。在M頂O系统中，多数据流通过多天线在 相同的频率-时间块中被传送。但是，基于最大似然(ML)算法的最优化MIMO接收机却十 分复杂。因此，近最优化的MIMO接收机因为不那么复杂(如球译码和基于最大似然检测器 的QR分解(QRD-MLD))而得到了发展。但是，尤其对于手持设备来说，这些近最优化的接收 机仍然很复杂。 更实用的MIM0接收机以降低性能为代价而使用低复杂性的线性接收机(如迫零 (ZF)或最小均方误差(匪SE)接收机)。在信道状态信息对于接收机是已知时，ZF接收机 可以完全分离多数据流而不会引起任何交叉干扰。但是，ZF接收机放大了环境噪声从而引 起整体性能下降。另一方面，匪SE接收机，由于考虑了交叉干扰和噪声而得到更好的性能。 但是，匪SE接收机自身会导致对信号的有偏估计，并且因此引起性能降低，尤其对数据被相 位调制和幅度调制的高阶调制(如16正交幅度调制(16QAM) 、64QAM等)更是这样。
图1显示的是用于单载波系统的传统的基于匪SE的MM0接收机100。该接收 机100包括多个天线102a-102n、多个射频(RF)单元104a-104n、匪SE MIMO解码器106、 多个解映射器(dem即per) 108a-108n和多个縮放单元110a-110n。信号103a-103n由天 线102a-102n接收。每个信号103a-103n被相应的RF单元104a-104n进行下变换(down convert)和数字化处理。数字化信号105a-105n流入匪SE MIMO解码器106，在该解码 器106中多数据流107a-107n被分离。分离后的数据流107a-107n流入相应的解映射器 108a-108n，在这里数据的符号表示被转换为软比特109a-109n。匪SE MMO解码器106也 计算匪SE MIMO解码器106的匪SE输出的有效信噪比(SNR) 11 la-11 ln，并发送该有效SNR 11 la-l 1 ln到各自的縮放单元110a-l 10n。软比特109a-109n由相应的縮放单元1 lOa-110n 按照有效SNRllla-llln进行加权。加权后的软比特113a-113n被发送到解码器(未图示) 以进行解码。 接收的信号可以被表述如下Y = V^"HX + N等式(1) 其中X是有m个元素的列向量，(Xm是从第m个天线发射的数据)，Y是有n个元 素的列向量，(yn是由第n个天线接收的数据)，H是信道矩阵，其元素h，代表在第m个发 射天线和第n个接收天线之间的信道系数，N是方差o 2情况下的噪声，Es是每个符号的发 射功率。
图2显示的是图1中匪SE MIM0解码器106的详细方框图。匪SEMIMO解码 器106包括R矩阵计算单元204、 SNR计算单元206和滤波单元208。 R矩阵计算单 元204接收信号功率与噪声功率值201以及信道矩阵H202，并按如下计算矩阵R 205 :
R= H"H +工 H"等式(2) l 濯yl 其中上标H表示矩阵的转置共轭矩阵。信号功率与噪声功率值201以及信道矩阵 202是基于数字化信号105a-105n而产生的，为简化起见，产生信号功率与噪声功率值201 以及信道矩阵202的特定模块未在图2中显示。匪SE MMO解码器106的滤波单元208接收相应于数字化信号105a-105n的矩阵
纖
H〃Y-RY等式(3)
Y 203以及矩阵R 205，并执行如下的符号估计X = 其中，《\^ = ~ 。估计的符号107a-107n然后被发送到图1的相应的解映射器 108a-108n。 SNR计算单元206计算有效的后匪SE SNR 111a-llln并把它们输出到图1的相应 的縮放单元110a-110n进行解映射后的縮放。对第n个数据流的有效的后匪SE SNR计算 如下 p n = SNR/ (BR11) m 等式(4) 其中下标nn表示矩阵的第n个对角线元素。图1的縮放单元110a-110n使得软 比特109a-109n与由等式(3)获得的相应的后匪SE SNR相乘。
发明内容
本发明是关于一种用于縮放信号以提高多输入多输出(MIMO)系统中接收机性能 的方法和设备。MIMO接收机包括匪SE MIMO解码器、前縮放单元、解映射器和后縮放单元。 匪SE MMO解码器对接收的信号执行MMO解码，以分离经由多个数据流发射的多个符号。 执行解映射前的縮放和解映射后的縮放是用以提高接收机的性能。前縮放单元对符号应用 前縮放系数以产生前縮放后的符号。每一前縮放后的符号被解映射器转换为软比特。然后 后縮放单元对所述软比特应用后縮放系数。后縮放系数是信号干扰噪声比(SINR)。在解映 射后的縮放中考虑交叉干扰，以为随后的解码获得更准确的软比特。
本发明提供一种最小均方误差多输入多输出解码器，包括
R矩阵计算单元，被配置成 接收信号功率值、噪声功率值以及信道矩阵(H);以及 计算R矩阵，其中R-
广
V1
乂
雄
H' W矩阵计算单元，与所述R矩阵计算单元通信，该W矩阵计算单元被配置成 接收H矩阵和R矩阵； 计算W矩阵，其中W二RH;以及 将该W矩阵发送到前縮放单元； 后縮放系数计算单元，与所述R矩阵计算单元和W矩阵计算单元通信，该后縮放系数计算单元被配置成 接收所述R矩阵和W矩阵； 根据
公式二
<formula>formula see original document page 6</formula>
的第n个元素的平方，Es是每个符号的发射功率；以及 将所述后縮放系数发送到后縮放单元；禾口 滤波单元，与所述R矩阵计算单元通信，该滤波单元被配置成 接收数字化信号(Y)的矩阵和所述R矩阵；
十算后縮放系数，其中wm2是W矩阵 根据公式X-層.
HwY = RY执行符号估计；以及
括
将所估计的符号发送到所述前縮放单元。
本发明还提供一种用于解码最小均方误差多输入多输出信号的方法，该方法包
接收信号功率值、噪声功率值、信道矩阵(H)以及数字化信号(Y)的矩阵；
计算R矩阵，其中R- H"H +
雄
计算W矩阵，其中W
根据公式;<formula>formula see original document page 6</formula>
的第n个元素的平方，Es是每个符号的发射功率；
z , A一1
计算后縮放系数，其中wm2是W矩阵 根据公式X-
、
H"Y-RY执行符号估计；
纖」
将所述W矩阵和所估计的符号发送到前縮放单元；以及 将所述后縮放系数发送到后縮放单元。
本发明还提供一种多输入多输出(MIMO)接收机，被配置成縮放用于在MMO无线
通信解码的所接收的信号，该接收机包括 多个天线，每个天线被配置成接收信号； 多个射频(RF)单元，一个RF单元与多个天线中的一个通信，每个RF单元被配置 成下变换并数字化所接收的信号； 多个快速傅里叶变换(FFT)单元， 一个FFT单元与多个RF单元中的一个通信，每 个FFT单元被配置成将数字化信号变换成频域数据； 多个MMO解码器，与所述多个FFT单元通信，每个MMO解码器被配置成在频域数 据上执行MMO解码以对经由多个数据流传输的多个符号进行解耦； 多个前縮放单元，与多个MIMO解码器通信，每个前縮放单元被配置成将前縮放系 数应用到对应的符号以生成前縮放后的符号； 多个解映射器，一个解映射器与所述前縮放单元中的一个通信，每个解映射器被 配置成将前縮放后的符号解映射成软比特；以及 多个后縮放单元，与所述多个MIMO解码器和多个解映射器中的一个通信，每个后縮放单元被配置成将后縮放系数应用到所述软比特，其中所述符号是基于最小均方误差 (匪SE)标准而被获得的，且所述前縮放系数是矩阵W的对角线元素，其中W = RH，R是接收
<formula>formula see original document page 7</formula>处理矩阵R-. 纖.
复用(0FDM))和单载波系统
H"，H是信道矩阵。本发明适用于多载波系统(如正交频分
从以下关于优选实施方式的描述中可以更详细地了解本发明，这些优选实施方式 是作为实例给出的，并且是结合附图而被理解的，其中 图1显示的是用于单载波系统的传统的基于匪SE的MMO接收机；
图2显示的是图1中的匪SE MMO解码器的详细方框图；
图3显示的是根据本发明的单载波MMO系统的匪SE接收机；
图4显示的是图3的匪SE MMO解码器的示例性方框图；
图5显示的是根据本发明的OF匿M頂O接收机；
图6显示的是本征波束成形的信道模型。
具体实施例方式
当下文中提及时，术语"接收机"包括但不限于无线发射/接收单元(WTRU)、用户 设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机 或能够在无线环境中操作的任何其他类型的用户装置。术语"接收机"同样可以包括但不 限于基站、节点B、站点控制器、接入点(AP)或任何能够在无线环境中操作的其他类型的接 口连接装置。 根据本发明，执行解映射前的縮放和解映射后的縮放都可以提高接收机的性能。 解映射前的縮放参考调制星座调整后匪SE信号，解映射后的縮放按照相应的SINR调整软 比特(即对数似然比(LLR))。在本发明中，先执行无偏信号估计，这对高阶调制符号解映射 是必要的，同时避免放大环境噪声。然后在解映射后的縮放中考虑交叉干扰，为后续解码获 得更准确的软比特。 图3显示的是根据本发明的用于单载波MMO系统的匪SE接收机300。该接收机 300包括多个天线302a-302n、多个RF单元304a-304n、匪SEMMO解码器306、多个前縮放 单元310a-310n、多个解映射器312a-312n和多个后縮放单元314a-314n。信号303a-303n 由天线302a-302n接收。每个接收到的信号303a-303n由相应的RF单元304a-304n进行 下变换和数字化处理。数字化信号305a-305n流入匪SE MIMO解码器306，在该解码器306 中经由多数据流发送的符号307a-307n被分离。 匪SE MMO解码器306根据等式(2)执行符号估计，并且输出符号307a-307n 到前縮放单元310a-310n。 MMO解码器306也计算用于符号307a_307n的前縮放系数 308a-308n，并输出该前縮放系数308a_308n到相应的前縮放单元310a-310n。每个前縮放 单元310a-310n对相应的符号307a_307n应用该前縮放系数308a_308n以产生前縮放后的 符号311a-311n。前縮放后的符号311a-311n流入解映射器312a-312n，解映射器312a-312n 将这些前縮放后的符号311a-311n转换成软比特313a_313n。
匪SE MM0解码器306通过考虑交叉数据流干扰也计算后縮放系数309a-309n。 后縮放系数309a-309n实质上就是SINR，不同于传统方法中使用的SNR。每个后縮放单元 314a-314n对相应的软比特313a_313n应用相应的后縮放系数309a-309n。加权后的软比 特315a-315n被发送到解码器(未图示)用于解码。 图4显示的是图3的匪SE MIMO解码器306的示例性方框图。匪SEMMO解码器 306包括R矩阵计算单元404、W矩阵计算单元406、后縮放系数计算单元408以及滤波单元 410。匪SE MMO解码器306的R矩阵计算单元404接收信号功率与噪声功率值401以及 信道矩阵H 402，并按照等式(2)计算矩阵R 405。信号功率与噪声功率值401以及信道矩 阵402是基于图3的数字化信号305a-305n产生的，为简化起见在图4中未显示产生信号 功率与噪声功率值401和信道矩阵H 402的特定模块。匪SE MMO解码器306的W矩阵计 算单元406接收R矩阵405和H矩阵402，并计算W矩阵407， W = RH。 W矩阵计算单元406 输出W矩阵407到后縮放系数计算单元408和图3中的前縮放单元310a-310n。
滤波单元410接收相应于数字化信号305a-305n的矩阵Y 403和矩阵R405，并 按照等式(3)执行符号估计。估计的符号307a-307n被发送到图3中相应的前縮放单 元310a-310n。通过用;^的第n个元素除以矩阵W 407的第n个对角线元素，前縮放单元 310a-310n縮放估计的符号307a-307n(即后匪SE符号估计i )。 后縮放系数计算单元408计算后縮放系数309a-309n并输出该后縮放系数 309a-309n到图3中相应的后縮放单元314a-314n。通过考虑交叉数据流干扰来计算后縮 放系数309a-309n。 MMO解码之后，第n个数据流的有效信号功率变成wm2Es，噪声功率变 成(RRH)mo 2，而对第n个数据流的干扰变成((WHW)mim2)Es。第n个数据流的SINR(即后
縮縣数)如下:K^t^fc^K等式(5) 图3中的后縮放单元314a-314n把软比特与相应的SINR相乘。
应当注意图3和图4只是作为例子来提供，而不作为限制，并且图3和图4中显 示的一些功能模块可以被合并或是分离，并且操作顺序也可能改变。例如，前縮放单元 310a-310n可以和匪SE M頂O解码器306合并。 本发明同样适用于OF匿MIMO系统。图5显示的是根据本发明的OF匿MMO接收 机500。该接收机500包括多个天线502a-502n、多个RF单元504a-504n、多个快速傅里叶 变换(FFT)单元506a-506n、多个MM0解码器508a-508k、多个前縮放单元512aa-512kn、 多个解映射器514aa-514kn以及多个后縮放单元516aa-516kn。信号503a-503n由天线 502a-502n接收。每个接收到的信号503a-503n由相应的RF单元504a-504n进行下变换和 数字化处理。数字化信号505a-505n由FFT单元506a_506n转换成频域数据507aa-507kn。 每个FFT单元506a-506n输出k个副载波信号。 在FFT之后，来自多个FFT单元506a_506n的在相同副载波上的信号流入相应的 匪SE MIM0解码器508a-508k。每个匪SE MIMO解码器508a-508k按照等式(2)执行符号估 计。匪SE MIM0解码器508a-508k输出符号509aa-509kn到前縮放单元512aa-512kn。匪SE MIMO解码器508a-508k也为符号509aa-509kn计算前縮放系数510aa-510kn，并输出该前 縮放系数510aa-510kn到相应的前縮放单元512aa-512kn。每个前縮放单元512aa-512kn 将相应的前縮放系数510aa-510kn应用到相应符号509aa-509kn以产生前縮放后的符号513aa-513kn。该前縮放后的符号513aa-513kn然后流入到解映射器514aa-514kn，解映射 器514aa-514kn将所述前縮放后的符号513aa-513kn转换成软比特515aa-515kn。
匪SE MM0解码器508a-508k按照等式(5)同样计算后縮放系数511aa-511kn (即 SINR)。后縮放单元516aa-516kn将后縮放系数511aa-511kn应用到软比特515aa-515kn。 加权的软比特515aa-515kn被发送到解码器(未图示)以进行解码。 根据其他的实施方式，基于奇异值分解(SVD)、特征值分解(EVD)或类似方法的本 征波束成形被实施用于在接收机与发射机之间发送数据。图6显示的是本征波束成形的信 道模型。信道矩阵H的SVD如下 SVD (H) = UDVH 等式(6) 其中，V是MT X MT的酉矩阵，U是包含特征向量HHH的酉矩阵，V是包含特征向量HHH
的酉矩阵。矩阵D是其对角线元素是H的奇异值的对角矩阵，奇异值是{A， A2，…，AJ。 在接收机，预编码矩阵V与发送符号向量s相乘，用于发送预编码如下 X = Vs 等式(7) 在接收机接收到的信号如下 Y = HVs+N 等式(8) 本征波束成型的系统的匪SE接收机可以由接收处理矩阵R如下定义
R =
H"等式(9)S層. 其中g = HV是有效信道矩阵。 使用接收处理矩阵R，参考矩阵W ( W = R会)在非波束成形的情况下计算。通过 将后匪SE信号估计^的第n个元素除以W的第n个对角线元素执行前縮放。
匪SE解码后第n个数据流的噪声功率变为(RRH)mo 2。同样的，交叉数据流干扰和 有效SINR也在非波束成形情况下按照等式(5)进行计算。有效SINR然后与软比特相乘。
可替换地，本征波束成形的MMO系统的MMO解码器可以利用匹配滤波 器实施。MIMO解码器(即所述匹配滤波器)执行下面的操作以估计发送符号s:
A
S = D77""!^ Z^t/,"j^+w = (u^^/z^+w = /y/DiS(w等式(io) 因此s可以被检测而无需执行匪SE类型检测器的连续干扰消除。DHD是由H的特 征值形成的对角矩阵。第n个数据流的前縮放系数按(X)"Z))"" -g进行计算。按照等式(10) 估计的符号被相应的前縮放系数相除。 第n个数据流的SNR变成如下SW (0-^^-^等式(11)
《O" O" 其作为后縮放系数使用。解映射后的每个数据流的软比特和相应的SNR相乘。
实施例 1. —种在MMO无线通信系统中縮放用于解码的信号的方法。
2.如实施例1所述的方法，包括经由多个天线接收信号。 3.如实施例2所述的方法，包括对所述信号执行MIMO解码，以产生经由多个数据 流发送的多个符号。 4.如实施例1-3中任一实施例所述的方法，还包括为每个符号计算前縮放系数和后縮放系数。 5.如实施例4所述的方法，包括将前縮放系数应用到相应的符号以产生前縮放后 的符号。 6.如实施例5所述的方法，包括将前縮放后的符号解映射成软比特。 7.如实施例6所述的方法，包括将后縮放系数应用到相应的软比特。 8.如实施例7所述的方法，其中后縮放系数为SINR。 9.如实施例3-8中任一实施例所述的方法，其中所述符号是基于匪SE标准获得 的。 10.如实施例4-9中任一实施例所述的方法，其中前縮放系数是矩阵W的对角线元 11.如实施例10所述的方法，其中后縮放系数是
号的功率。 12.如实施例1-11中任一实施例所述的方法，其中MM0无线通信系统是单载波 MM0系统。 13.如实施例1-11中任一实施例所述的方法，其中MMO无线通信系统是OF匿 MMO系统。 14.如实施例2-13中任一实施例所述的方法，其中本征波束成形在发射机中被执 行以发送信号。 15.如实施例3-14中任一实施例所述的方法，其中MMO解码由匹配滤波器执行。
16. —种在MMO无线通信系统中的MMO接收机，被配置成縮放用于解码的接收到 的信号。 17.如实施例16所述的MMO接收机，包括多个天线，用于接收信号。 18.如实施例17所述的MMO接收机，包括MMO解码器，用于对信号执行MMO解
码以分离经由多个数据流发送的多个符号。 19.如实施例18所述的MMO接收机，包括前縮放单元，用于将前縮放系数应用到 相应的符号以产生前縮放后的符号。 20.如实施例19所述的MMO接收机，包括解映射器，用于将前縮放后的符号解映 射为软比特。 21.如实施例20所述的MMO接收机，包括后縮放单元，用于将后縮放系数应用到 软比特。 22.如实施例21所述的MMO接收机，其中后縮放系数是SINR。 23.如实施例18-22中任一实施例所述的MMO接收机，其中所述符号是基于匪SE
标准获得的。 24.如实施例19-23中任一实施例所述的MMO接收机，其中前縮放系数是矩阵W
素，W
ex2 +((WHW)
，其中wm2是矩阵W的第n个元素的平方，Es是所发送《
的对角线元素，W = RH， R是接收处理矩阵<formula>formula see original document page 10</formula>H"，H是信道矩阵。
25.如实施例24所述的MM0接收机，其中后縮放系数是 w2 &
(RR"U2+((WK义，其中^魏阵W的第n个元素的平方，&是所发送十 号的功率。 26.如实施例16-25中任一实施例所述的MM0接收机，其中MMO接收机是单载波 MMO接收机。 27.如实施例16-25中任一实施例所述的MMO接收机，其中MMO接收机是OFDM MMO接收机。 28.如实施例17-27中任一实施例所述的MIMO接收机，其中本征波束成形在发射 机中被执行以发送信号。 29.如实施例18-28中任一实施例所述的MMO接收机，其中MMO解码器是匹配滤 波器。 虽然本发明的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个 特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或 不与本发明的其他特征和元素结合的各种情况下使用。本发明提供的方法或流程图可以在 由通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件 或固件是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的，关于计算机可读存储介质的实例 包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内 部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之 类的光介质。 举例来说，恰当的处理器包括通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处 理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、 专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何一种集成电路(IC)和/或状态 机。 与软件相关联的处理器可以用于实现射频收发信机，以在无线发射接收单元 (WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线电网络控制器(RNC)或是任何一种主机计算机中 加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模块结合使用，例如相机、摄像机模 块、视频电路、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提耳机、键盘、蓝牙 ⑧模块、调频(FM)无线电单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示 单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和/或任何一种无线 局域网(WLAN)模块。
权利要求
一种最小均方误差多输入多输出解码器，包括R矩阵计算单元，被配置成接收信号功率值、噪声功率值以及信道矩阵(H)；以及计算R矩阵，其中 <mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><msup> <mi>H</mi> <mi>H</mi></msup><mi>H</mi><mo>+</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mi>SNR</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><msup> <mi>H</mi> <mi>H</mi></msup><mo>;</mo> </mrow>W矩阵计算单元，与所述R矩阵计算单元通信，该W矩阵计算单元被配置成接收H矩阵和R矩阵；计算W矩阵，其中W＝RH；以及将该W矩阵发送到前缩放单元；后缩放系数计算单元，与所述R矩阵计算单元和W矩阵计算单元通信，该后缩放系数计算单元被配置成接收所述R矩阵和W矩阵；根据公式 <mfrac><mrow> <msubsup><mi>w</mi><mi>nn</mi><mn>2</mn> </msubsup> <msub><mi>E</mi><mi>s</mi> </msub></mrow><mrow> <msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <msup><mi>R</mi><mi>H</mi> </msup> <mo>)</mo></mrow><mi>nn</mi> </msub> <msup><mi>σ</mi><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mrow><mo>(</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><msup> <mi>W</mi> <mi>H</mi></msup><mi>W</mi><mo>)</mo> </mrow> <mi>nn</mi></msub><mo>-</mo><msubsup> <mi>w</mi> <mi>nn</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>E</mi><mi>s</mi> </msub></mrow> </mfrac>计算后缩放系数，其中wnn2是W矩阵的第n个元素的平方，Es是每个符号的发射功率；以及将所述后缩放系数发送到后缩放单元；和滤波单元，与所述R矩阵计算单元通信，该滤波单元被配置成接收数字化信号(Y)的矩阵和所述R矩阵；根据公式 <mrow><mover> <mi>X</mi> <mo>^</mo></mover><mo>=</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><msup> <mi>H</mi> <mi>H</mi></msup><mi>H</mi><mo>+</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mi>SNR</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><msup> <mi>H</mi> <mi>H</mi></msup><mi>Y</mi><mo>=</mo><mi>RY</mi> </mrow>执行符号估计；以及将所估计的符号发送到所述前缩放单元。
2. —种用于解码最小均方误差多输入多输出信号的方法，该方法包括 接收信号功率值、噪声功率值、信道矩阵(H)以及数字化信号(Y)的矩阵；计算R矩阵，其中<formula>formula see original document page 2</formula>计算W矩阵，其中W = RH;<formula>formula see original document page 2</formula>个元素的平方，Es是每个符号的发射功率；根据公式l计算后縮放系数，其中wm2是W矩阵的第n根据公式X:<formula>formula see original document page 2</formula>行符号估计；證」将所述W矩阵和所估计的符号发送到前縮放单元；以及 将所述后縮放系数发送到后縮放单元。
3. —种多输入多输出(MIMO)接收机，被配置成在MMO无线通信中縮放用于解码的所 接收的信号，该接收机包括多个天线，每个天线被配置成接收信号；多个射频(RF)单元，一个RF单元与多个天线中的一个通信，每个RF单元被配置成下 变换并数字化所接收的信号；多个快速傅里叶变换(FFT)单元，一个FFT单元与多个RF单元中的一个通信，每个FFT 单元被配置成将数字化信号变换成频域数据；多个MMO解码器，与所述多个FFT单元通信，每个MMO解码器被配置成在频域数据上 执行MIMO解码以对经由多个数据流传输的多个符号进行解耦；多个前縮放单元，与多个MIMO解码器通信，每个前縮放单元被配置成将前縮放系数应 用到对应的符号以生成前縮放后的符号；多个解映射器， 一个解映射器与所述前縮放单元中的一个通信，每个解映射器被配置 成将前縮放后的符号解映射成软比特；以及多个后縮放单元，与所述多个MIMO解码器和多个解映射器中的一个通信，每个后縮放 单元被配置成将后縮放系数应用到所述软比特，其中所述符号是基于最小均方误差(匪SE) 标准而被获得的，且所述前縮放系数是矩阵W的对角线元素，其中W = RH， R是接收处理矩阵R- H"H +工 H、H是信道矩阵。 、 5TW J
4. 如权利要求3所述的MMO接收机，其中所述后縮放系数是信号干扰噪声比(SINR)。
5. 如权利要求3所述的MMO接收机，其中所述后縮放系数是(RR"U2+ff;)OT—O ，其巾C是所舰阵W , n个元飾平方，&魏个 符号的发射功率。
全文摘要
一种多输入多输出(MIMO)解码器、接收机以及解码方法，该接收机包括MIMO解码器、前缩放单元、解映射器和后缩放单元。MIMO解码器在频域数据上执行MIMO解码以对经由多个数据流传输的多个符号进行解耦。执行解映射前的缩放和解映射后的缩放以提高接收机性能。前缩放单元将前缩放系数应用到对应的符号以生成前缩放后的符号。解映射器将前缩放后的符号解映射成软比特。后缩放单元然后将后缩放系数应用到所述软比特。后缩放系数是信号干扰噪声比(SINR)。在解映射后的缩放中考虑交叉干扰以为随后的解码获得更准确的软比特。本发明适用于多载波系统(如正交频分复用(OFDM))和单载波系统。
文档编号H04L1/20GK101783698SQ200910266050
公开日2010年7月21日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年5月30日
发明者R·L·奥勒森, Y·李 申请人:交互数字技术公司