双流通信系统及其接收端和该接收端的信号解调方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种双流通信系统接收端的信号解调方法， 以及一种用于双流通信系统的接收端和具有该接收端的双流通信系统。
【背景技术】
[0002] 在通信系统中，由于频谱资源有限，所以系统的频谱效率是极其重要的，而 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术是提升频谱效率的有效手 段。以无线通信为例，在接收端采用多天线接收可以提升接收信噪比，而在收发两端均采用 多天线时，则可有效提升频谱效率。例如收发两端均采用两天线时，频谱效率可提升两倍。
[0003] 但是，在有些情况下，例如，基于中心站组网的系统中，由于成本、尺寸等因素限 制，非中心站的终端难以支持多收发器，但中心站对成本、尺寸等因素不敏感，通常可以支 持多收发器。这种场景下，为提升频谱效率，中心站会调度两个或以上终端同时同频地向中 心站传输数据，形成多流通信系统，从而提高频谱效率。
[0004] 然而，多流同时同频传输时，多路信息流叠加在一起，接收解调时需采用多符号联 合译码算法，复杂度高，而不像单用户SISO(Single-Input Single-Output，单输入单输出） 链路中，只需低复杂度的单符号译码。例如，在两发两收系统中，某设备两发射器同时同频 地向另一设备两接收器发送不同的信息流；或者，两个具有单发射器的设备同时同频地发 送不同的信息流给接收设备的两接收器，接收端在解调时，需要进行两符号联合译码。
[0005] 两符号联合译码算法是目前主流算法。不失一般性地，以无线通信为例，并考虑上 述场景，如图1所示为相关技术中的两发两收MM0系统或者一发两收双用户通信系统基本 结构示意图，某设备两发射天线，例如表示为天线A和天线B，同时同频地向另一设备两接 收天线，例如表示为天线1和天线2,发送不同的信息流；或者，两发射天线（也表示为天线 A和天线B，但分别属于两单天线设备）同时同频地向接收设备的两接收天线发送不同的信 息流。
[0006] 基于上述结构的通信系统，信号收发过程具体如下：
[0007] 在发送端，彳目息流a和b首先经彳目道编码，并进彳丁星座调制，如M-QAM (M_ary Quadrature Amplitude Modulation，M进制正交幅度调制），其中M为2的幕次方，将bit 流映射成实数/复数符号流。
[0008] 接收端天线1和天线2收到的信号可表示为，
[0009] rl=h^SA+hgiSB+n!
[0010] r2 = hA2sA+hB2sB+n2 (1)
[0011] 其中，rl和r2为接收天线1和2接收到的信号，^和s B为天线A和B发送的符 号，假定它们为Ma-QAM和MB-QAM调制符号。h A1，hA2, hB1和h B2分别为从天线A和B到接收 天线1和2的信道衰落系数，nJP n 2为加性高斯噪声。假定信道估计是理想的，那么根据 MAP(Maximum a posteriori probability，最后验概率）准则，可估计出发送符号sA和sB 的概率软信息，进而在解星座调制后获得编码bit的概率软信息，最后送入信道译码器恢 复出发送bit流。接收端主要计算量在估计发送符号^和S 8的概率软信息。
[0012] 由于先验等概率时，MAP准则等效于ML (Maximum-likelihood，最大似然）准则，所 以sjP s B的判决规则为，在所有星座点对的集合内寻找可满足下式的符号对：
[0013]
{2)
[0014] 其中，ai"gmin/?表示使函数f(x)达到最小值时所对应的x值， t
z = r-hAsA，| | ? | |2表示模 2 范数。
[0015] 每固定一个sA，对应一个信号向量z，利用z对sB进行单符号ML解调并作硬判，BP 「00161 ^ =argmin||z-/;A|f ^ (3)
[0017] 显然，ML硬判不会影响最小结果的搜索。因此，发送符号^和^的概率软信息可 计算如下：
[0018] 1、在8&对应的星座空间中，进行遍历搜索，即依次取一个星座点Si, i = 1，2, L，Ma， 并得到一个相应的z ;
[0019] 2、针对z，利用（3)式在sB对应的星座空间中解调出^ ;
[0020]3、将{&,心}代入式||r-hAsA_hBsB| |2，求出sA=s;时对应的最小距离 df=\\r-h4Si-hBsB\\\
[0021 ] 4、依次求出所有可能的星座点sA= s;，i = 1，2, L, MA，所对应的最小距离
[0022] 5、根据最小距离和噪声方差信息，可得到发送符号^的概率软信息，
[0023] Pr^& ?exp(-^ /
[0024] 其中a和0是和噪声方差相关的常数，其中exp表不自然指数；
[0025]6、由sA的概率软信息Pr (s A)，在解星座调制后可获得编码信息bit流的概率软信 息，送入信道译码器可得到发送信息bit流的估计，完成a路bit流的解调。
[0026] 7、将&和s B对调，并作同样的上述处理步骤，完成b路bit流的解调。
[0027] 通过以上步骤可发现，相关技术中的解调方法需要遍历a路流和b路流的调制星 座空间，且每次遍历时还需要对另一路符号作硬判，特别是在高阶调制时，例如，其中一路 为64QAM甚至更高阶调制时，则需要遍历64点甚至更多的星座点，而且每遍历一点还要做 一次单符号硬判操作（虽然对矩形星座调制而言，单符号硬判可按各bit位进行二进制判 决而得到简化），才可以解出某一路信息流，另一路信息流也需同样解调方式，所以复杂度 仍很尚。
【发明内容】
[0028] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明需 要提出一种双流通信系统接收端的信号解调方法，该信号解调方法信号处理复杂度降低， 可以保证接收端的解调性能。
[0029] 本发明还提出一种用于双流通信系统的接收端和具有该接收端的双流通信系统。
[0030] 为了解决上述问题，本发明一方面提出一种双流通信系统接收端的信号解调方 法，该信号解调方法包括以下步骤：双流通信系统接收端在接收到第一路信息流和第二路 信息流之后，对所述第一路信息流进行解调以获得所述第一路信息流的解调信息，其中，所 述第一路信息流的调制阶数不大于所述第二路信息流的调制阶数；所述接收端将所述第一 路信息流的解调信息迭代回并求出所述第一路信息流对应的发送信号以获得反馈符号流； 所述接收端根据所述反馈符号流依次进行干扰消除和合并以获得合并信号，并根据所述合 并信号对所述第二路信息流进行单符号解调处理以获得所述第二路信息流的概率软信息； 以及所述接收端将所述概率软信息进行解码以获得所述第二路信息流的解调信息。
[0031] 根据本发明实施例的双流通信系统接收端的信号解调方法，通过对接收的双接收 信息流中调制阶数低的那一路信息流进行解调获得解调信息之后，对该解调信息进行迭代 处理，并作干扰消除，得到只有单流的两路接收信号，可简单地进行单符号解调，从而获得 另一路信息流的概率软信息，实现对另一路信息流的解调，可见，该信号解调方法可以降低 处理复杂度，特别是对高阶调制信息流而言更加简单，同时又保证了解调性能。
[0032] 进一步地，所述接收端将所述第一路信息流的解调信息迭代回并求出所述第一路 信息流对应的发送信号以获得反馈符号流具体包括：所述接收端以所述第一路信息流所对 应的发送端的编码方式对所述第一路信息的解调信息进行编码；以及将编码之后的信息进 行星座调制以获得所述反馈符号流。
[0033] 具体地，所述接收端通过以下公式对所述反馈符号流进行干扰消除：