使用格规约和K-best检测的MIMO接收器的制造方法
【专利摘要】一种用于基于多输入多输出天线（nT、nR）的无线通信系统的接收器的检测方法，所述接收器处理源于由发射器通过信道H发射的符号x的观测符号y；其特征在于，所述检测方法包括：-仅取决于所述信道H的预处理，所述预处理包括：-第一QRD分解（61），用于将所述信道H分解成Qext矩阵和Rext矩阵，其中，QextHQext=I，Rext为上三角矩阵；-格规约（62），用于生成和变换矩阵T；-对矩阵应用的第二QRD分解（63），以生成矩阵和矩阵，-加载阶段（64，65，66），包括观测y的线性检测过程以生成值xcenter；-在原始区间邻域（ODN）中进行的邻域搜索（67-70），搜索中心等于所述加载阶段的结果xcenter，所述邻域搜索确定有限数量的符号（K-best）。
【专利说明】使用格规约和K-best检测的MIMO接收器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及无线通信领域，尤其涉及在无线MIMO通信系统的接收器中进行近-最大似然(ML)检测的方法。
【背景技术】
[0002]基于多个天线的无线通信是非常有前景的技术，对该技术进行广泛的调查研究，从而利用由这种技术可获得的数据速率显著增大的优势。[0003]图1示出了在发射器10和接收器20之间的基本的2X2多输入多输出(MMO)空间多路通信以及对单一的数据流的处理，该单一的数据流由附图标记I表示，且通过多路转接器15而分成两个不同的数据流2和数据流3，然后，每个子流在传送至两个发射天线11和发射天线12之前由各自的调制器和RF谢频)电路(分别为附图标记13和附图标记14)进行处理。
[0004]在接收器侧，两个天线21和天线22提供两个RF信号，该两个RF信号被接收器20接收，该接收器20在将两个数据流多路分解成一个单一数据流之前，对这两个数据流进行RF接收、检测、然后解调。
[0005]利用特定方案，MIMO配置允许避开不同的障碍物(诸如，由障碍物28和障碍物29表不)。
[0006]我们介绍ητ-发射和ηκ-接收的ητΧηκΜΙΜ0系统模型,诸如y=Hx+n,其中，y是接收符号向量，H是信道矩阵，X是独立地取自星座集ξ的发射符号向量，及η是加性高斯白
噪声。用于通过避免穷举搜索来确定最佳的最大似然(ML)估计值的公知技术基于检查
位于半径为d的球体内部的仅有的格点。这种技术表示为球解码(SD)技术，且从ML方程
【权利要求】
1.一种用于基于多输入多输出天线的无线通信系统的接收器的检测方法，所述多输入多输出天线包括ΠΤ个发射天线和1?个接收天线，所述接收器处理源于由发射器通过信道H发射的符号X的观测符号I ;其特征在于，所述检测方法包括: -仅取决于所述信道H的预处理，所述预处理包括: -第一 QRD分解(61 )，用于将所述信道H分解成Qrait矩阵和Rext矩阵，其中，QextaQext=I，Rext为上三角矩阵； -格规约(62)，用于生成、 Rext和变换矩阵T ； -对矩阵及 J^1所应用的第二 QRD分解(63)，用于生成矩阵和iT 矩阵， ext?.extβχ? -包括观测I的线性检测过程的加载阶段(64，65，66)，用于生成值； -在原始区间邻域(ODN)中进行的邻域搜索(67-70)，搜索中心等于所述加载阶段的结果，所述邻域搜索确定有限数量的符号(K-best)。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一QRD分解为SQRD分解，所述SQRD分解尤其应用于考虑到噪声影响且具有维度(nK+nT) Xn1的Hext信道，也就是说，根据来自如下公式的模型应用于Hrait信道:
3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述线性检测基于线性最小均方误差丽SE均衡。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述格规约基于 Korkine-Zolotareff 或 Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法，生成下面的矢巨阵Qe, Rexi τ和τ—\其中，τ为变换矩阵，该变换矩阵考虑到已通过矩阵P考虑的所述置换和由所述格规约产生的额外的变化。
5.一种用于基于多输入多输出天线的无线通信系统的接收器，所述多输入多输出天线包括ητ个发射天线和％个接收天线，所述接收器处理源于由发射器通过信道H发射的符号X的观测符号I ;其特征在于，所述接收器包括: -预处理部件，包括: -用于进行第一 QRD分解(61)以将所述信道H分解成Qrart矩阵和Rrait矩阵的部件，其中，QJ1Qext=I, Rext为上三角矩阵； -用于进行格规约(62)以生成、 Rext和变换矩阵T的部件； -用于进行对矩阵应用的第二 QRD分解(63)以生成阵和友矩阵的部件， -用于进行包括观测y的线性检测过程的加载阶段(64，65，66)以生成值的部件；-用于在原始区间邻域(ODN)中进行邻域搜索(67-70)的部件，搜索中心等于所述加载阶段的结果，所述邻域搜索确定有限数量的符号(K-best)。
6.根据权利要求5所述的接收器，其特征在于，所述第一QRD分解为SQRD分解，所述SQRD分解尤其被应用于考虑到噪声影响且具有维度(nK+nT) Xn1的Hext信道，也就是说，根据来自如下公式的模型被应用于Hrait信道:
7.根据权利要求5或6所述的接收器，其特征在于，所述线性检测基于线性最小均方误差丽SE均衡。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的接收器，其特征在于，所述格规约基于 Korkine-Zolotareff 或 Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法，生成下面的矩阵Qmt Rext τ和r1,其中,τ为变换矩阵,该变换矩阵考虑到已通过矩阵P考虑的置换和由格规约产生的额外的变化。
9.一种用于基于多输入多输出天线的无线通信系统的接收器的检测方法，所述多输入多输出天线包括ητ个发射天线和％个接收天线，所述接收器处理源于由发射器通过信道H发射的符号X的观测符号I ;其特征在于，所述检测方法包括: -仅取决于所述信道H的预处理，所述预处理包括: -第一 QRD分解(71 )，用于将所述信道H分解成Qrait矩阵和Rrait矩阵，其中，QextaQext=I，Rext为上三角矩阵； -格规约(72 )，用于生成^ ;、Rgxf和变换矩阵T ； -确定(73)可利用的数字资源是否高于一个预定水平； -如果所述数字资源高于所述预定水平，则执行包括下面步骤的过程: -对矩阵应用的第二 _分解(63)以生成和务时, -包括观测I的线性检测过程的加载阶段(64，65，66)，以生成值； -在原始区间邻域(ODN)中进行的邻域搜索(67-70)，搜索中心等于所述加载阶段的结果，所述邻域搜索确定有限数量的符号(K-best)； 否则执行包括下面步骤的过程: -包括根据所述格规约的结果对所述符号y所应用的线性检测的加载阶段(93，94，95)，以生成值 -应用邻域搜索，搜索中心等于所述格规约的结果； -根据依照下面的公式定义的部分欧氏距离(PED)，确定K-Best符号:
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述预处理阶段被应用于根据下面的公式定义的矩阵H的扩展模型:
11.根据权利要求10所述的检测方法,其中，所述格规约基于Korkine-Zolotareff或Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL)算法。
12.根据权利要求9至11所述的检测方法，其特征在于，所述SQRD分解为排序QRD分解，其中，所述上三角矩阵的 行根据信干噪比SINR的水平排序，所述SQRD分解输出Qext、Rext和置换矩阵P。
13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述格规约算法生成下面的输出Qext RejcM τ，其中，τ为变换矩阵，该变换矩阵考虑已通过矩阵P考虑的置换和由所述格规约步骤产生的额外变化。
14.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于，所述处理阶段包括使用3LM-MMSE的值以导出搜索中心用于邻域搜索且选择K-Best符号；和 -对所述搜索中心的值应用移位和除法运算，以实现幂的基本归一化和星座的缩放； -生成与K个最小PED相关的符号的排序列表，所述排序列表通过根据SCHNORR-EUCHNER算法研究邻域而生成； -确定估算值￡，和 -将所述估算值f乘以所述矩阵T以及量化步骤，以生成估算值i ο
15.一种包括接收器的用户设备，所述接收器包括用于进行在权利要求1至4和权利要求9-14中的任一项所限定的方法的部件。
【文档编号】H04L25/03GK103548310SQ201280024325
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】塞巴斯蒂安·奥伯特 申请人:意法爱立信有限公司