专利名称：多输入多输出系统中的迫零检测方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信系统检测技术，特别是一种在多输入多输出系统 (Multiple-Input Multiple-Output，简称ΜΙΜΟ)系统中可以完全消除天线间干扰的多输入多输出系统中的迫零检测方法。
背景技术：
作为近年来无线通信领域中一项突破性的理论和技术，多输入多输出 (Multiple-Input Multiple-Output, ΜΙΜΟ)无线通信系统在收发两侧同时配置多个天线， 通过充分利用无线信道多径传播特性，可以在不增加频谱带宽和发送功率的条件下，有效的提高通信系统容量及通信质量，并已逐渐在3GPP LTE、IEEE 802. 16e、IEEE802. Iln等新兴无线通信系统中不断崭露头角，成为下一代移动通信系统中的一项关键技术。接收机进行信号检测的前提是接收机有完全的信道状态信息(Channel State InformatiomCSI)，这在通常的ΜΙΜΟ系统中是可以实现的。空分复用系统中最优的检测方法是最大似然(Maxmimum Likelihood, ML)检测，然而ML检测需要对有所有可能的发射信号向量做穷举搜索，方法复杂度通常随着发射天线个数和每个符号对应的数据比特数指数增长，这在多天线高阶调制的系统中是难以实现的。MIMO信号检测中两类次优的检测方法是线性检测方法和基于判决反馈的非线性方法。线性检测方法通过一级线性滤波分离不同天线发送的信号，然后对分离的信号进行独立检测，典型的方法有迫零(Zero-Forcing，ZF) 和最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)方法等，PauIraj，R. Nabar 和 D. Gore 合著的〈〈Introduction to Space-Time Wireless Communications)) 一书对这些方法有详细介绍和推导。如图2所示，传统的ZF检测方法都是假设接收端各个天线接收支路的噪声功率和增益是相等的。但是在实际系统中由于以下原因，可能造成接收支路之间的噪声功率和增益不相等1.各接收天线支路的射频链路模块规格不同，使得支路的产生的热噪声不相等2.各个接收支路收到不同程度的干扰，使得外界的噪声功率不相等3.各个天线支路使用独立的自动增益控制时，各个支路对噪声的放大系数不同， 造成了支路增益不同及噪声功率不相等。如果在检测中不考虑这些因素，将会使得检测性能下降。
发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对传统迫零检测中假设条件在现实中难以满足的情况，提供一种改进的低复杂度的多输入多输出系统中的迫零检测方法。技术方案本发明公开了一种多输入多输出系统中的迫零检测方法，包括以下步骤步骤一，通过对接收信号！·进行加权处理对每个接收天线的天线增益进行归一化，获得加权后的接收信号r'；
步骤二 ，将加权后的接收信号r'输入传统迫零检测方法公式(HhH)-1Hh获得发送信号检测值iZF，其中H为信道矩阵。本发明步骤一包括以下步骤步骤11，考虑到多天线系统，每根接收天线的天线增益不同，使用以下公式计算进入每个接收天线接收端的干扰噪声方差E [ (G1H1) * (G1H1) *] = (G1 σ i)2，E [ (GiHi) * (GiHi) *] = (Gi σ》2，其中 G1 表示第 1 根天线的天线增益，Gi表示第i根天线的天线增益，G1Ii1表示进入第1根天线的接收端干扰噪声，GiIii表示进入第i根天线的接收端干扰噪声；(GiIii广表示GiIii的共轭复数，E [(GiHi)* (GiHi)*]表示对进入第i根天线的接收端干扰噪声求方差，(Gi ο》2表示其干扰噪声方差值。Gi的值并不能单独估计出来，此处使用Gi以示此方法考虑到了每根接收天线增益的不同。步骤12，引入加权系数Wi
权利要求
1.一种多输入多输出系统中的迫零检测方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一，通过对接收信号r进行加权处理对每个接收天线的天线增益进行归一化，获得加权后的接收信号r'；步骤二，将加权后的接收信号r'输入公式(HhH)-1Hh获得发送信号检测值iZF，其中H为信道矩阵。
2.根据权利要求1所述的多输入多输出系统中的迫零检测方法，其特征在于，步骤一包括以下步骤步骤11，使用以下公式计算进入每个接收天线接收端的干扰噪声方差 E[(G1Ii1)*(G1Ii1)*] = (G1 O1)2,E[(GiHi)*(GiHi)*] = (Gi ο》2，其中 G1 表示第 1 根天线的天线增益，Gi表示第i根天线的天线增益，G1Ii1表示进入第1根天线的接收端干扰噪声， GiIii表示进入第i根天线的接收端干扰噪声；(GiIii) *表示GiIii的共轭复数， E [(GiHi)* (GiHi)*]表示对进入第i根天线的接收端干扰噪声求方差，(Gi σ》2表示其干扰噪声方差值；步骤12，引入加权系数M =，，Wi表示第i根天线相对于第1根天线接收端干扰噪声的加权系数；步骤13，对接收信号r= Lr1 r2 L rN]T进行加权，得到加权后的接收信号r' = [W^1 w2r2 L wNrN]T，其中N表示接收端天线数量，T表示对接收信号向量r进行转置。
3.根据权利要求2所述的多输入多输出系统中的迫零检测方法，其特征在于，步骤二中，发送信号检测值iZF = (hhH)_1 H1V。
全文摘要
本发明公开了一种多输入多输出系统中的迫零检测方法，包括以下步骤步骤一，通过对接收信号进行加权处理对每个接收天线的天线增益进行归一化，获得加权后的接收信号r′；步骤二，将加权后的接收信号r′输入传统迫零检测方法公式(HHH)-1HH获得发送信号检测值其中H为信道矩阵。本发明使得多接收天线系统的基带模块在进行信号检测时感受到的噪声能量是相等的，从而弥补了支路噪声和增益不等造成的检测性能的损失，提高系统性能。
文档编号H04B7/08GK102291165SQ20111026216
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者周楠, 张敏锋, 朱磊 申请人:江苏省邮电规划设计院有限责任公司