一种信号检测方法及装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种信号检测方法及装置。

背景技术：

随着长期演进(longtermevolution，lte)/长期演进增强(longtermevolution-advanced，lte-a)的下行多入多出(multipleinputmultipleoutput，mimo)技术的不断演进，通信系统中天线数增加，码本得到增强，多用户支持逐步完善。目前，lte/lte-a的下行多天线技术包括开环的空频块码(space-frequencyblockcode，sfbc)、循环时延分集(cyclicdelaydiversity，cdd)、闭环的单用户mimo(singleuser-mimo，su-mimo)和多用户mimo(multipleusers-mimo，mu-mimo)的基于码本的预编码和波束赋形等模式。其中，sfbc是一种典型的下行传输模式，而目前包括sfbc在内的所有下行传输模式都是基于正交多址接入机制。

为了满足未来同小区内支持更多用户数的需求，需要在已有mimo模式基础上叠加非正交多址接入方式。图样分割多址接入技术(patterndivisionmultipleaccess，pdma)是一种新型非正交多址接入技术，它利用多用户信道的非对称性，通过设计多用户不等分集的稀疏编码矩阵和编码调制联合优化方案，实现时频域、功率域和空域等多维度的非正交信号叠加传输，获得更高多用户复用和分集增益。

pdma可以在基本时频资源的编码域、功率域、空域等多个信号域上进行映射，形成区分多用户的非正交特征图样。对于编码域，其基本概念是多用户在相同时频资源上利用编码矩阵的列来叠加发送；对于功率域，其基本概念是多用户占用相同时频资源但是在发送功率上进行叠加；对于空域，其基本概念是多用户数据流在空间上进行叠加。

但目前，针对下行多天线传输系统，还没有有关在已有sfbc模式上采用pdma技术的实现方案，也没有相关方法使得信号接收端在信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的前提下，实现对用户的检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种信号检测方法及装置，以能够使得信号接收端在信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的前提下，实现对用户的检测。

为了实现上述的目的，一方面，本发明提供一种信号检测方法，包括：

根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵；

根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的pdma接收信号向量；

根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的对数似然比llr；

对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

优选的，所述根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的llr的步骤之后，所述对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息的步骤之前，所述方法还包括：

根据所述目标用户的调制阶数和星座映射方式，对所述llr的对应比特位置进行取负号处理；

所述对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息的步骤，包括：

对处理后的llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

优选的，所述根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵的步骤，包括

根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的sfbc等效信道响应矩阵；

根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和所述sfbc等效信道响应矩阵，确定所述目标用户得到的所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵。

优选的，所述根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和所述sfbc等效信道响应矩阵，确定所述目标用户得到的所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵的步骤，包括：

根据所述pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和sfbc等效信道响应矩阵，按照以下公式一确定所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵：

其中，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，表示目标用户k的sfbc等效信道响应矩阵，表示直积，表示n个时频资源上k个用户的pdma编码矩阵，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，表示k个用户的pdma功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值。

优选的，所述sfbc等效信道响应矩阵与信号发送端编码过程中的基于sfbc的多输入多输出mimo预编码矩阵相关。

优选的，所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量的对应关系按照如下公式二表示：

其中，表示目标用户k的pdma接收信号向量，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，xpdma,sfbc表示所有用户的sfbc等效发送调制信号向量，其中体现所有用户的调制阶数，n表示邻小区的干扰信号和加性高斯白噪声awgn。

优选的，所述根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的对数似然比llr的步骤，包括：

将所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量输入置信传播bp检测器或者置信传播-迭代译码bp-idd检测器进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

优选的，所述根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的llr的步骤，包括：

根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵、pdma接收信号向量和干扰噪声功率进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

另一方面，本发明还提供一种信号检测装置，包括：

第一确定模块，用于根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵；

第二确定模块，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的pdma接收信号向量；

联合检测模块，用于根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的llr；

译码模块，用于对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

优选的，所述信号检测装置还包括：

处理模块，用于根据所述目标用户的调制阶数和星座映射方式，对所述llr的对应比特位置进行取负号处理；

所述译码模块具体用于：对处理后的llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

优选的，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的sfbc等效信道响应矩阵；

第二确定单元，用于根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和所述sfbc等效信道响应矩阵，确定所述目标用户得到的所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵。

优选的，所述第二确定单元具体用于：

根据所述pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和sfbc等效信道响应矩阵，按照以下公式一确定所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵：

其中，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，表示目标用户k的sfbc等效信道响应矩阵，表示直积，表示n个时频资源上k个用户的pdma编码矩阵，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，表示k个用户的pdma功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值。

优选的，所述sfbc等效信道响应矩阵与信号发送端编码过程中的基于sfbc的多输入多输出mimo预编码矩阵相关。

优选的，所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量的对应关系按照如下公式二表示：

其中，表示目标用户k的pdma接收信号向量，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，xpdma,sfbc表示所有用户的sfbc等效发送调制信号向量，其中体现所有用户的调制阶数，n表示邻小区的干扰信号和加性高斯白噪声awgn。

优选的，所述联合检测模块具体用于：

将所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量输入置信传播bp检测器或者置信传播-迭代译码bp-idd检测器进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

优选的，所述联合检测模块具体用于：

根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵、pdma接收信号向量和干扰噪声功率进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

本发明的信号检测方法，能够使得信号接收端在信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的前提下，利用多波束信息实现对目标用户的信源比特信息的检测，提升下行多天线传输系统的检测性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中的信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的流程图。

图2表示本发明实施例中的pdma与基于sfbc的mimo预编码的实现框图。

图3表示本发明实施例的信号检测方法的流程图。

图4表示本发明具体实施例的实例一中的用户k的下行pdma与2*2sfbc结合的发送示意图。

图5表示本发明具体实施例的实例一中的下行pdma与2*2sfbc结合的接收信号模型示意图。

图6表示本发明具体实施例的实例二中的用户k的下行pdma与2*2sfbc结合的发送示意图。

图7为本发明实施例的信号检测装置的结构示意图。

图8为本发明实施例的信号接收端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明实施例中的下行多天线传输系统包括信号发送端和信号接收端。该信号发送端可基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理，这样，由于pdma技术采用时频资源的编码域、功率域、空域的结合来区分多用户，所以相对于已有sfbc模式，pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式能够进一步提升接入用户数。该信号接收端主要对应于用户(即用户终端)的检测。

下面，结合图1和图2对信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的过程进行说明。

参见图1所示，为本发明实施例中的信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的流程图。其中，该信号发送端对多用户数据进行处理的过程包括：

step1，在信号发送端，多用户数据经过信道编码后，进行pdma编码调制；该pdma编码调制可以采用传统的调制星座映射，也可以根据使用的pdma编码图样进行新的编码调制；

step2，以pdma码字为单位，对每路信道数据进行pdma功率分配；其中，各用户数据的功率可以按照基站指示的功率控制进行调整，一个用户对应到每个pdma图样的用户数据可以分配不同的功率；

step3，将每路信道数据的pdma码字调制符号映射到mimo层；即将经过功率调整的pdma码字调制符号映射到一个或多个传输层(layer)，总传输层数为l，可以按照lte现有规则进行映射；

step4，映射完成后，进行基于sfbc的mimo预编码；此预编码过程中，所有频域资源上使用相同的基于sfbc的mimo预编码矩阵，对应于图2中的

step5，在进行基于sfbc的mimo预编码后，对每路信道数据进行pdma资源映射；该pdma资源映射中，按照pdma编码矩阵的指示，将pdma码字映射到pdma时频资源组的相应时频资源(rb)上，参见图2所示；例如，该pdma编码矩阵可为表示采用2个时频资源传输3个用户，其中“1”表示映射，“0”表示不映射；

step6，对资源映射后的每路数据进行正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplex，ofdm)调制，生成ofdm信号并发送；即生成每个天线端口的ofdm信号。

和传统正交基于sfbc的mimo模式相比，pdma技术的引入对信号发送端需增加pdma编码调制、pdma功率分配、pdma码字调制符号到mimo层映射和pdma资源映射等。其中，pdma码字对应于pdma编码矩阵的列，该pdma编码矩阵可记为n表示进行pdma资源映射的总资源个数，k表示复用到n个资源上的用户个数。

需要指出的是，图2为本发明实施例中的pdma与基于sfbc的mimo预编码的实现框图。对于开环sfbc传输模式，在n个时频资源上叠加使用不同pdma码字的k个用户的数据层，并调整各pdma码字的数据层功率pk，可达到同时向多个用户终端发送数据的目的。

在对信号发送端的处理过程进行说明之后，下面对信号接收端的检测过程进行说明。

本发明实施例中，信号接收端主要对应于用户终端的检测，包括但不限于以下两种检测方法：基于置信传播bp检测器的检测方法和基于置信传播-迭代译码bp-idd检测器的检测方法。

参见图3所示，本发明实施例提供一种信号检测方法，应用于信号接收端，包括如下步骤：

步骤301：根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵；

步骤302：根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的pdma接收信号向量；

步骤303：根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的对数似然比llr；

步骤304：对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

这样，本发明实施例的信号检测方法，通过确定pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量，根据确定的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到目标用户的llr，并对得到的llr进行译码，得到该目标用户的信源比特信息，能够使得信号接收端在信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的前提下，利用多波束信息实现对用户的检测，提升下行多天线传输系统的检测性能。

本发明实施例中，信号接收端确定目标用户得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵的过程具体为：

根据该目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定该目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的sfbc等效信道响应矩阵；

根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和该sfbc等效信道响应矩阵，确定该目标用户得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵。

其中，该实际物理资源单元为时频资源的组成部分，每个时频资源通常对应于两个实际物理资源单元。该基础实际物理资源单元具体为所有实际物理资源单元的设定标准，该基础实际物理资源单元和非基础实际物理资源单元间存在一个固定的频率偏移量。例如，对于基础实际物理资源单元2i，非基础实际物理资源单元2j，两者之间的对应关系可为2j＝2i+2*dela_f，2*dela_f表示固定的频率偏移量，dela_f的取值为大于等于1的整数。

该sfbc等效信道响应矩阵与信号发送端编码过程中的基于sfbc的mimo预编码矩阵相关，即由上述的获得。

而信号接收端根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和该sfbc等效信道响应矩阵，确定该目标用户得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵的方式具体为：

根据该pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和sfbc等效信道响应矩阵，按照以下公式一确定该pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵：

其中，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，表示目标用户k的sfbc等效信道响应矩阵，表示直积，表示n个时频资源上k个用户的pdma编码矩阵，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，表示k个用户的pdma功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值。

本发明实施例中，该pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量的对应关系可按照如下公式二表示：

其中，表示目标用户k的pdma接收信号向量，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，xpdma,sfbc表示所有用户的sfbc等效发送调制信号向量，其中体现所有用户的调制阶数，n表示邻小区的干扰信号和加性高斯白噪声awgn。

本发明实施例中，由于pdma编码矩阵与sfbc结合后等效信道响应矩阵的特殊性，及目标用户的调制阶数和具体星座映射方式，通常联合检测后得到的目标用户的llr会与真实llr存在差异，为得到真实llr，需针对对应比特位置的llr进行取负号操作。例如，对于qpsk和16qam调制，当采用gray映射时，需针对调制符号的第二个比特位置对应的llr取负号。

所以，本发明实施例的信号检测方法，在得到目标用户的llr之后，在对得到的llr进行译码之前，还包括：

根据该目标用户的调制阶数和星座映射方式，对该llr的对应比特位置进行取负号处理。

且对得到的llr进行译码，得到该目标用户的信源比特信息具体为：

对处理后的llr进行译码，得到该目标用户的信源比特信息。

本发明实施例中，信号接收端进行联合检测的方式具体为：

将该pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量输入bp检测器或者bp-idd检测器进行联合检测，得到该目标用户的llr。

进一步，为了提高检测精度，信号接收端在进行联合检测时，除考虑pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量之外，还可考虑干扰噪声功率。即该信号接收端在进行联合检测时，还可根据该pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵、pdma接收信号向量和干扰噪声功率进行联合检测，得到该目标用户的llr。

下面，分别以bp检测器和bp-idd检测器为例，对本发明具体实施例中的实例一和实例二的信号检测过程进行说明。

实例一

实例一中，采用bp检测器(即基于bp的迭代检测器)，下行天线配置为2*2，采用sfbc发送，pdma编码矩阵采用2个时频资源传输3个用户(简称“2ru3ue”)，即用户调制方式为qpsk，采用gray映射；信号发送端3个用户采用相同的基于sfbc的mimo预编码矩阵，即

若下行天线配置为2*2，采用sfbc发送，pdma编码矩阵采用则用户k的下行pdma与2*2sfbc结合的发送示意图可参见图4所示，下行pdma与2*2sfbc结合的接收信号模型示意图可参见图5所示。

图4中，tx1和tx2为两个发送天线，rx1和rx2为两个接收天线；2个时频资源中，时频资源1对应于实际物理资源单元re2i和re(2i+1)，时频资源2对应于实际物理资源单元re2j和re(2j+1)；具体的，re2i和re(2i+1)为基础实际物理资源单元，re2j和re2i间存在固定的频率偏移量，re(2j+1)和re(2i+1)间存在固定的频率偏移量。其中的表示用户k在第2i个re上、从发送天线1到接收天线1的信道响应，表示用户k在第2j个re上、从发送天线2到接收天线1的信道响应，等等。

图5中，表示3个用户的调制符号经过pdma图样的功率分配之后的pdma码字调制符号，hk表示基站(enb)到用户(user)k的信道响应向量(k＝1,2,3)。针对中的每个元素“1”分别表示1个时频资源，该时频资源对应于两个re，其中，用户1占用的时频资源1对应于re2i和re(2i+1)，用户1占用的时频资源2对应于re2j和re(2j+1)，一共占用4个re；用户2只占用时频资源1对应的2个re，即re2i和re(2i+1)；用户3只占用时频资源2对应的2个re，即re2j和re(2j+1)。

由于下行每个用户分别经历不同的信道，针对自己的接收信号分别进行bp多用户迭代检测处理。不失一般性，实例一中的信号检测过程以用户k(k＝1,2,3)为例进行说明。

step1，确定用户k的下行pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和接收信号向量其中，用户k在4个re和2根接收天线上接收到的pdma和sfbc结合的接收信号向量与和sfbc等效发送调制信号向量xpdma,sfbc的关系可表示为公式(1)和(2)，并估计得到干扰噪声功率σ²。

需要指出的是，在信号接收端已知的是和各个用户采用的调制阶数(对应于xpdma,sfbc的取值范围)，通过估计算法可以获得和干扰噪声功率σ²，需要求取的是各个用户的sfbc等效发送调制信号向量xpdma,sfbc以及对应的信源比特信息。

其中，表示用户k得到的、3个用户在4个re上、从2根发送天线到达2根接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，维度是8*6；表示用户k、在2根接收天线和2个re(即re(2i)和re(2i+1))上的sfbc等效信道响应矩阵，维度是4*2；表示直积操作。表示用户k在第e个re上、从发送天线t到接收天线r的信道响应，上标e表示re序号(对应于图4中的2i，2i+1，2j，2j+1)，t表示发送天线序号,r表示接收天线序号，上标k表示用户序号，pk表示分配给用户k的功率。

表示用户k在4个re和2根接收天线上接收到的pdma接收信号向量，维度是8*1，表示用户k在第2i个re、第1根接收天线上接收到的pdma接收信号。

表示3个用户在2个连续调制符号时间内的sfbc等效发送调制信号向量，维度是6*1，x^(k)(i)表示用户k在第i个调制符号时间内的调制符号，k＝1，2，3。

n表示邻小区的干扰信号和awgn噪声。

step2，将基于公式(2)得到的和干扰噪声功率σ²送入到bp检测器进行检测，输出用户k的llr(即bit-llr)。

其中，根据上述公式(1)和(2)，在信号接收端给定pdma接收信号向量和pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵条件下，最优map解可为：

pdma结合sfbc的等效发送调制信号向量xpdma,sfbc的bp检测算法可通过基于局部的map解来近似，利用贝叶斯公式推导可得下式：

其中，是用户k的星座点构成的集合，nv(k)是用户k的pdma图样映射的时频资源序号集合。根据公式(4)可知，用户k的llr可以用基于因子图迭代检测的bp算法来求解。

step3，对输出的用户k的llr的对应比特位置进行取负号处理；其中，由于pdma编码矩阵与sfbc结合后等效信道响应矩阵的特殊性，即区分奇偶子载波，输入到bp检测器的数据调制符号是在奇数号子载波不变，偶数号子载波上数据取共轭后再送到bp检测器，因此在送入turbo译码器之前要对输出的llr进行对应处理。

例如：用户1的两个连续数据调制符号为调制方式为qpsk，用户1的第二个数据调制符号取共轭后输入到bp检测器，那么要对第二个数据调制符号的第2个比特位置对应的llr值llrbit,(i,2)取负号，这样得到的llr值才是x1(i+1)的真正的值。当pdma用户的调制方式采用gray映射时，数据调制符号取共轭时只影响该数据调制符号对应的比特位的第2位llrbit,(i,2)。

比如：qpsk调制时(b表示比特位)，数据调制符号为x＝i+j*q，其中，i和q分别表示数据调制符号的实部和虚部；

因此，数据调制符号取共轭以后，对应于符号的第二个比特位取反。这样，对应于该第二个比特位的llr值llrbit,(i,2)要取反，才能与真实值对应。

step4，将处理后的llr输入turbo译码器，得到基站实际发送给用户k的信源比特信息。

实例二

实例二中，采用bp-idd检测器(即基于bp-idd的迭代检测器)，下行天线配置为2*2，采用sfbc发送，pdma编码矩阵采用3个时频资源传输6个用户(简称“3ru6ue”)，即用户调制方式为qpsk，采用gray映射；信号发送端6个用户采用相同的基于sfbc的mimo预编码矩阵，即

若下行天线配置为2*2，采用sfbc发送，pdma编码矩阵采用则用户k的下行pdma与2*2sfbc结合的发送示意图可参见图6所示。

图6中，tx1和tx2为两个发送天线，rx1和rx2为两个接收天线；3个时频资源中，时频资源1对应于实际物理资源单元re2i和re(2i+1)，时频资源2对应于实际物理资源单元re2j和re(2j+1)，时频资源3对应于实际物理资源单元re2m和re(2m+1)；具体的，re2i和re(2i+1)为基础实际物理资源单元，即2m、2j和2i间存在固定的频率偏移量，例如，2j＝2i+2*dela_f1，2m＝2i+2*dela_f2，其中，2*dela_f1和2*dela_f2表示固定的频率偏移量，dela_f1、dela_f2的取值为大于或等于1的整数。其中的表示用户k在第2i个re上、从发送天线1到接收天线1的信道响应，表示用户k在第2j个re上、从发送天线2到接收天线1的信道响应，表示用户k在第2m+1个re上、从发送天线2到接收天线1的信道响应，等等。

由于下行每个用户分别经历不同的信道，针对自己的接收信号分别进行bp-idd多用户迭代检测处理。不失一般性，实例二中的信号检测过程以用户k(k＝1，2…5，6)为例进行说明。

step1，确定用户k的下行pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和接收信号向量其中，用户k在6个re和2根接收天线上接收到的pdma和sfbc结合的接收信号向量与和sfbc等效发送调制信号向量xpdma,sfbc的关系可表示为公式(5)和(6)，并估计得到干扰噪声功率σ²。

需要指出的是，在信号接收端已知的是和各个用户采用的调制阶数(对应于xpdma,sfbc的取值范围)，通过估计算法可以获得和干扰噪声功率σ²，需要求取的是各个用户的sfbc等效发送调制信号向量xpdma,sfbc以及对应的信源比特信息。

其中，表示用户k得到的、6个用户在6个re上、从2根发送天线到达2根接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，维度是12*12；表示用户k、在2根接收天线和2个re(即re(2i)和re(2i+1))上的sfbc等效信道响应，维度是4*2；表示直积操作。表示用户k在第e个re上、从发送天线t到接收天线r的信道响应，上标e表示re序号(对应于图6中的2i，2i+1，2j，2j+1，2m,2m+1)，t表示发送天线序号,r表示接收天线序号，上标k表示用户序号，pk表示分配给用户k的功率。

表示用户k在6个re和2根接收天线上接收到的pdma接收信号向量，维度是12*1，表示用户k在第2i个re、第1根接收天线上接收到的pdma接收信号。

表示6个用户在2个连续调制符号时间内的sfbc等效发送调制信号向量，维度是12*1，x^(k)(i)表示用户k在第i个调制符号时间内的调制符号，k＝1，2…5，6。

n表示邻小区的干扰信号和awgn噪声。

step2，将基于公式(2)得到的和干扰噪声功率σ²送入到bp-idd检测器进行检测，输出用户k的bit-llr。

其中，基于bp的迭代检测译码算法(bp-idd)的基本原理是将译码后的信息反馈作为bp检测器的输入先验信息，把bp检测器和turbo译码器进行联合迭代处理。

step3，对输出的用户k的bit-llr的对应比特位置进行取负号处理；其中，由于pdma编码矩阵与sfbc结合后等效信道响应矩阵的特殊性，即区分奇偶子载波，输入到bp-idd检测器的数据调制符号是在奇数号子载波不变，偶数号子载波上数据取共轭后再送到bp-idd检测器，因此在送入turbo译码器之前要对输出的bit-llr进行对应处理。

例如：用户1的两个连续数据调制符号为调制方式为qpsk，用户1的第二个数据调制符号取共轭后输入到bp-idd检测器，那么要对第二个数据调制符号的第2个比特位置对应的bit-llr值llrbit,(i,2)取负号，这样得到的bit-llr值才是x1(i+1)的真正的值。当pdma用户的调制方式采用gray映射时，数据调制符号取共轭时只影响该数据调制符号对应的比特位的第2位llrbit,(i,2)。

step4，将处理后的bit-llr输入turbo译码器，得到基站实际发送给用户k的信源比特信息。

参见图7所示，本发明实施例还提供一种信号检测装置，应用于信号接收端，包括：

第一确定模块71，用于根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的图样分割多址接入pdma结合空频块码sfbc的等效信道响应矩阵；

第二确定模块72，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的pdma接收信号向量；

联合检测模块73，用于根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的对数似然比llr；

译码模块74，用于对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

这样，本发明实施例的信号检测装置，通过确定pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量，根据确定的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到目标用户的llr，并对得到的llr进行译码，得到该目标用户的信源比特信息，能够使得信号接收端在信号发送端基于pdma技术与sfbc的mimo模式相结合方式对多用户数据进行处理的前提下，利用多波束信息实现对用户的检测，提升下行多天线传输系统的检测性能。

本发明实施例中，该信号检测装置还包括：

处理模块，用于根据所述目标用户的调制阶数和星座映射方式，对所述llr的对应比特位置进行取负号处理。

而所述译码模块具体用于：对处理后的llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

本发明实施例中，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户在所有接收天线和两个基础实际物理资源单元上的sfbc等效信道响应矩阵；

第二确定单元，用于根据pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和所述sfbc等效信道响应矩阵，确定所述目标用户得到的所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵。

本发明实施例中，所述第二确定单元具体用于：

根据所述pdma编码矩阵、pdma功率分配矩阵和sfbc等效信道响应矩阵，按照以下公式一确定所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵：

其中，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，表示目标用户k的sfbc等效信道响应矩阵，表示直积，表示n个时频资源上k个用户的pdma编码矩阵，每个时频资源包括两个实际物理资源单元，表示k个用户的pdma功率分配矩阵，其中只有主对角线元素有值。

具体的，所述sfbc等效信道响应矩阵与信号发送端编码过程中的基于sfbc的多输入多输出mimo预编码矩阵相关。

本发明实施例中，所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量的对应关系可按照如下公式二表示：

其中，表示目标用户k的pdma接收信号向量，表示目标用户k得到的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，xpdma,sfbc表示所有用户的sfbc等效发送调制信号向量，其中体现所有用户的调制阶数，n表示邻小区的干扰信号和加性高斯白噪声awgn。

本发明实施例中，所述联合检测模块具体用于：

将所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量输入bp检测器或者bp-idd检测器进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

本发明实施例中，所述联合检测模块具体用于：

根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵、pdma接收信号向量和干扰噪声功率进行联合检测，得到所述目标用户的llr。

参见图8所示，本发明实施例还提供一种信号接收端，所述信号接收端包括总线81、处理器82、收发机83、总线接口84、存储器85和用户接口86。

其中，处理器82，用于读取存储器85中的程序，执行下列过程：

根据目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的信道响应，确定所述目标用户得到的所有用户在所有实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵，根据所述目标用户在每个实际物理资源单元上的从发送天线到接收天线的接收信号，确定所述目标用户在所有接收天线和所有实际物理资源单元上接收到的pdma接收信号向量，根据所述pdma结合sfbc的等效信道响应矩阵和pdma接收信号向量进行联合检测，得到所述目标用户的llr，对所述llr进行译码，得到所述目标用户的信源比特信息。

收发机83，用于在处理器82的控制下接收和发送数据。

在图8中，总线架构(用总线81来代表)，总线81可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线81将包括由通用处理器82代表的一个或多个处理器和存储器85代表的存储器的各种电路链接在一起。总线81还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口84在总线81和收发机83之间提供接口。收发机83可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。例如：收发机83从其他设备接收外部数据。收发机83用于将处理器82处理后的数据发送给其他设备。取决于计算系统的性质，还可以提供用户接口86，例如小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆。

处理器82负责管理总线81和通常的处理，如前述所述运行通用操作系统。而存储器85可以被用于存储处理器82在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器82可以是cpu、asic、fpga或cpld。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。