一种mimo-ofdm接收机的数据解调方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明设及MIMO-OFDM无线通信基带接收机领域，更具体地，设及一种MIMO-OFDM 接收机的数据解调方法及系统。
【背景技术】
[0002] 由于MIMO(Multiple-I吨Ut Multiple-Output)在提高系统容量和正交频分复用 (FDM(0;rthogonal Rrequency Division Multiplexing)在对抗多径衰落方面的优势，基于 两者结合的MIMO-O抑M系统已经引起了广泛的关注。信道估计算法和数据检测算法是MIMO-OFDM系统的关键技术。其中信道估计算法对MIMO-OFDM系统接收端的相干解调和空时检测 起着至关重要的作用，信道估计的准确性将影响系统的整体性能。目前对信道估计算法的 研究有很强的理论与实用价值，虽然已有各种类型的信道估计算法提出，但是算法的准确 性需要进一步提高，同时为了算法能够顺利地应用到实际系统中，也要求算法的计算复杂 度不能过高，需要在保证准确度的同时将算法的计算复杂进一步降低。数据检测算法性能 好坏及复杂度高低直接影响着整个通信系统的质量，性能好的数据检测算法往往伴随着高 复杂度，在硬件中难于实现，因此研究性能良好且复杂度适中的数据检测算法具有重要意 义。
[0003] MIMO-OFDM系统接收机硬件设计实现时，接收到的信号进入同步模块进行处理，处 理后的结果输入到信道估计模块，信道估计模块对输入的数据进行处理得到信道的参数， 运些信道参数输入到数据检测模块，数据检测利用信道参数对接收机接收到的数据进行恢 复，然后输入到解映射模块进行解调，可W发现信道估计模块、数据检测和解映射=个模块 之间是独立实现，每个模块为得到下一模块的输入结果，会重复计算一些临时结果，也会使 用除法器，从而使系统实现时运算量增大，运行速度减慢，资源浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种MIMO-OFDM接收机的数据解调方法，将信道估计设及的数学表 达式与数据检测设及的数学表达式进行化简，简化信道估计的计算，使之没有除法计算，在 数据检测中出现的除法，通过适当的化简处理，把分母传给解映射过程进行动态解映射，简 化数据检测的计算。
[0005] 为实现W上发明目的，采用的技术方案是：
[0006] 一种MIMO-O抑M接收机的数据解调方法，包括W下步骤：
[0007] SI.在tl时刻，接收机接收到的频域数据如（1)、（2)所示，其中y表示接收的频域数 据，y的下标1、2分别表示第一根接收天线和第二根接收天线，HTLFT表示混合格式长训练序 列，Z表示高斯白噪声，式子的上标k表示该式子在第k个子载波上的频域值。
[0009]在t2时刻，接收机接收到的频域数据为：
[0011] S2.基于(1)、（2)，得到信道估计如下：
[001引 S3.根据信道估计能够得到信道参数山山2山1也2，并令
[0016] S4.根据求取的信道参数山、1112、1121、1122计算补偿因子64和阔值调整因子邸，其具 体过程如下：
[0017] EA = 2 ? HTLTFk ?化 11 ? h22-hl2 ? h21)*;
[001 引 邸=I Ihll ? h22-hl2 ? h211 |2;
[0019] S5.设yi是第一根接收天线接收到的数据，y2是第二根接收天线接收到的数据，贝U 第一根发射天线发射的数据XI、第二根发射天线发射的数据X2可由下式求取：
[0020] Xi = EA ?化22 ? yi-hi2 ? 72)
[0021 ] x2 = EA ?化 11 ? y2-h2i ? yi);
[0022] S6.根据求取的阔值调整因子邸，对解映射的星座图判决阔值进行调整，然后根据 X1、X2、调整后的星座图判决阔值进行解调。
[0023] 同时，本发明还提供了一种应该上述方案的系统，其具体方案如下：
[0024] 包括信道估计模块、数据检测模块、能量模块和解映射模块；
[00剧其中信道估计模块用于求取信道参数hll、hl2、h21、h22;
[0026] 能量模块用于求取补偿因子EA和阔值调整因子邸；
[0027] 数据检测模块用于求取第一根发射天线发射的数据XI、第二根发射天线发射的数 据X2;
[0028] 解映射模块用于根据xi、X2、调整后的星座图判决阔值进行解调。
[0029] 优选地，所述信道估计模块包括第一信道估计模块和第二信道估计模块，其中所 述第一信道估计模块、第二信道估计模块均包括有计数器、RAM缓存器、第一加法器、第二加 法器，其中所述计数器的输入端为解调数据输入端，其输出端分别与RAM缓存器的输入端、 第一加法器的第一输入端、第二加法器的第一输入端、数据检测模块连接;RAM缓存器的输 出端分别与第一加法器的第二输入端、第二加法器的第二输入端连接；
[0030] 第一信道估计模块、第二信道估计模块的第一加法器、第二加法器的输出端均与 能量模块、数据检测模块连接。
[0031] 优选地，所述能量模块包括第一乘法器、第二乘法器、加法器、取共辆模块、求模模 块、移位器和第=乘法器；
[0032] 其中第一乘法器的两个输入端分别与第一信道估计模块的第一加法器、第二加法 器的输出端连接；
[0033] 第二乘法器的两个输入端分别与第二信道估计模块的第一加法器、第二加法器的 输出端连接；
[0034] 第一乘法器、第二乘法器的输出端分别与加法器的两个输入端连接；
[0035] 加法器的输出端与取共辆模块、求模模块的输入端连接；
[0036] 求模模块的输出端与解映射模块连接；
[0037] 取共辆模块的输出端通过移位器、第=乘法器与数据检测模块连接；
[0038] 第S乘法器的输入端与HTLTF端连接。
[0039] 优选地，所述数据检测模块包括第一乘法器、第二乘法器、第=乘法器、第四乘法 器、第五乘法器、第六乘法器、第一加法器和第二加法器；
[0040] 其中第一乘法器的两个输入端分别与第一信道估计模块的RAM缓存器的输出端、 第二信道估计模块的第二加法器的输出端连接；
[0041] 第二乘法器的两个输入端分别与RAM缓存器的输出端、第二信道估计模块的第一 加法器的输出端连接；
[0042] 第一乘法器的输出端通过第一加法器、第=乘法器与解映射模块连接，第=乘法 器的另一输入端与能量模块第=乘法器的输出端连接；
[0043] 第二乘法器的输出端与第二加法器的输入端连接；
[0044] 第四乘法器的两个输入端分别与第一信道估算模块的第一加法器的输出端、第二 信道估算模块的RAM缓存器的输出端连接；
[0045] 第五乘法器的两个输入端分别与第一信道估算模块的第二加法器的输出端、第二 信道估算模块的RAM缓存器的输出端连接；
[0046] 第四乘法器的输出端与第一加法器的输入端连接；
[0047] 第五乘法器的输出端通过第二加法器、第六乘法器与解映射模块连接，第六乘法 器的另一输入端与能量模块第=乘法器的输出端连接。
[004引优选地，所述解映射模块包括阔值调整模块、数据缓存模块和解映射模块；
[0049] 其中阔值调整模块的输入端与能量模块的求模模块的输出端连接，阔值调整模块 的输出端通过数据缓存模块与解映射模块连接；
[0050] 解映射模块的两个输入端分别与数据检测模块的第=乘法器、第六乘法器的输出 端连接。
[0051] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0052] 本发明提供的方法将信道估计设及的数学表达式与数据检测设及的数学表达式 进行化简，简化信道估计的计算，使之没有除法计算，在数据检测中出现的除法，通过适当 的化简处理，把分母传给解映射过程进行动态解映射，简化数据检测的计算。同时本发明提 供的系统将信道估计模块、数据检测模块和解映射模块联合设计，将信道估计和数据检测 模块运算式子化简，只利用加法器和少量乘法器就可W实现，并且没有除法运算，节省硬件 资源，使系统实现的复杂度降低，运算速度更快。
【附图说明】
[0053] 图1为信道估计模块、数据检测模块、能量模块与解映射模块的连接关系图。
[0054] 图2为信道估计模块的结构示意图。
[0055] 图3为能量模块的结构示意图。
[0056] 图4为数据检测模块的结构示意图。
[0057] 图5为解映射模块的结构示意图。
[005引图6为动态调整星座图判决阔值示意图。
【具体实施方式】
[0059] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0060] W下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
[0061] 实施例1
[0062] 下面结合附图对本发明进行进一步阐述，本文明使用的是块状导频的信道估计与 数据检测，导频格式参考802.1 In，无线信道为平坦衰落信道。
[0063] MIMO-O抑M信道估计。在混合格式前导码中，HT-SIG域之后是用于重新调整AGC的 HT-STF。之后码元组成了用于MIMO-O抑M信道估计HT-LTF ,HTLFT表示混合格式长训练序列。 考虑有两个流、两个发送天线和两个接收天线的情况。接收机通过去掉HT-LTF的循环前缀 处理3.2微秒的长训练码元，并且对得到的训练子载波进行一次FFT。设信道参数分别为hii， hl2，h21，h22,对于表示为tl的时间上的第一个码元，式（1)给出了接收机的每个训练子载波k 的频域表示。注意，Z为AWGN(高斯白噪声）。 「 1 乂ti =说.巧巧T户+4.巧班r护+茄f,、
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