专利名称：适用于采用双相移相键控的多天线通信系统的增强检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及多天线通信系统中的信息传输领域，特别涉及适用 于采用双相移相键控的多天线通信系统的增强检测器。
背景技术：
利用多天线空间复用BLAST技术，可以在有限的频谱资源条件 下，有效提升数据传输速率。
现有BLAST检测算法分为线性检测(包括迫零检测ZF、最小均 方误差检测MMSE等)与非线性检测(包括迫零加干扰抵消检测ZF-SIC、最小均方误差加干扰抵消检测MMSE-SIC等)。相比于线性检 测，非线性检测算法以运算复杂度的增加为代价，可有效提升系统 性能。
双相移相键控BPSK是典型的数字调制方式之一。采用该调制方 式时， 一个已调制信号包含一比特信息。在采用BPSK标准星座图进 行调制的己调制信号中，仅信号实部包含有效比特信息。
以下对BLAST线性检测算法做简要说明。 设接收信号为<formula>formula see original document page 3</formula>
其中，H为iVxM信道矩阵，s为M维发送信号矢量，r为iV维接收 信号矢量，n为7V维独立高斯白噪声矢量，M与7V分别为系统发送与 接收天线数目。
对于ZF迫零检测算法，<formula>formula see original document page 3</formula>
对于MMSE最小均方误差检测算法，<formula>formula see original document page 4</formula>其中，l与SWS￡分别为不同算法下已检测信号的^f维矢量。
传统的ZF与MMSE检测算法均是基于复信号的检测。考虑到在采 用BPSK调制方式的BLAST系统中，发送信号s实际是实矢量。因此 可以考虑针对BPSK调制信号的特性，对传统BLAST线性检测算法 加以改进，以进一步提升系统性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于采用双相移相键控的多天线通
信系统的增强检测器。
为实现上述目的， 一种适用于采用BPSK调制的多天线通信系统
信号检测器，包括
信号形式变换模块，用于对接收的复值信号进行形式变换； 信号检测模块，用于进行等价变换后的信号分量检测。 本发明针对BPSK调制信号的特性，对传统BLAST线性检测算法
加以改进，进一步提升了系统性能。
图l是本发明提出检测器的系统架构与信号流程；
图2是实施例一的误比特率性能比较；
图3是实施例一的误帧率性能比较；
图4是实施例二的误比特率性能比较；
图5是实施例二的误帧率性能比较。
具体实施例方式
传统的ZF与MMSE检测算法均是基于复信号的检测。考虑到在采 用BPSK调制方式的BLAST系统中，发送信号s实际是实矢量。因此 可以考虑针对BPSK调制信号的特性，对传统BLAST线性检测算法 加以改进，以进一步提升系统性能。
在BLAST系统中，设接收信号为<formula>formula see original document page 5</formula>( 1 )
其中，H为WxM信道矩阵，s为M维发送信号矢量，r为7V维接 收信号矢量，n为7V维独立高斯白噪声矢量，M与7V分别为系统发送 与接收天线数目。
首先给出式(1)的等价形式
<formula>formula see original document page 5</formula>为2Wxl维矢』
定义"为2iVxl维矢量，fi = Im(r)
阵，"P^(s)"]为2M"维矢量，fi = Im(s)
则基于复信号检测的ZF与MMSE算法分别与下式等价:
为2iVx2M维矩
<formula>formula see original document page 5</formula>
考虑到在采用BPSK调制方式的BLAST系统中，发送信号s实际 是一实矢量，因此式(2)退化为
<formula>formula see original document page 5</formula>
(5)
针对上式，提出一种适用于采用BPSK调制的BLAST系统的增强
检测器。
该检测器的系统架构与数据流程如图l所示。
对于接收复值信号矢量r与复值信道矩阵H，首先进行信号形式 变换，即
<formula>formula see original document page 5</formula>.下进行改进的ZF或MMSE信号检测， 则
<formula>formula see original document page 6</formula>
C或C即为该检测器的信号检测结果，以下进一步进行BPSK
，Z/7 J謝^
信号解调。
相比于传统BLAST线性检测算法，在式(7) 、 (8)中，根据
BPSK调制信号特性，将伪逆操作的对象由6 =
退化为
H
Re(H) -Im(H) Im(H) Re(H) _
J!显著减少信号检测过程中的噪声抬升，有效提升
Re(H) Im(H)
系统性能。—
图1示出了本发明适用于采用BPSK调制的多天线通信系统信号
检测器，包括
信号形式变换模块该模块对接收的复值信号进行形式变换，
即
'r =
Re(r丫 Im(r)
，H ^> fi* =
Re(H) Im(H)
信号检测模块该模块进行等价变换后的信号分量检测，
ns+(iTW+o"21) fi、
该检测器原理如图i所示。 实施例i
本实施例采用了由2个发天线和2个收天线组成的多天线BLAST 通信系统。信道为准静态平坦瑞利衰落信道。采用双相移相键控BPSK 调制。在该实施例中对传统线性检测器与本发明中提出的检测器性 能进行了比较。
实施例2
本实施例采用了由4个发天线和4个收天线组成的多天线BLAST 通信系统。信道为准静态平坦瑞利衰落信道。采用双相移相键控BPSK调制。在该实施例中对传统线性检测器与本发明中提出的检测器性 能进行了比较。
仿真结果如图2-图5所示。图中横坐标为系统发送端总功率与接
收端噪声的Eb/N。值，纵坐标为系统误比特率(BER)与误帧率(FER) 指标。
由图2-图5，在采用BPSK调制的BLAST系统中，本发明提出检 测器的BER及FER性能优于传统线性检测。且随着系统收发天线数 的增加，系统性能增益更为显著。
权利要求
1.一种适用于采用BPSK调制的多天线通信系统信号检测器，包括信号形式变换模块(101)，用于对接收的复值信号进行形式变换；信号检测模块(102)，用于进行等价变换后的信号分量检测。
2. 按权利要求l所述的信号检测器，其特征在于所述天线为多发多 收天线。
3. 按权利要求l所述的检测器，其特征在于所述信号形式变换模块 对接收的复值信号进行形式变换，变换方式如下<formula>formula see original document page 2</formula>
4.按权利要求l所述的检测器，其特征在于所述信号检测模块以如 下方式进行等价变换后的信号分量检测<formula>formula see original document page 2</formula>其中，s—;与U为已检测信号输出。
全文摘要
一种适用于采用BPSK调制的多天线通信系统信号检测器，包括信号形式变换模块(101)，用于对接收的复值信号进行形式变换；信号检测模块(102)，用于进行等价变换后的信号分量检测。本发明针对BPSK调制信号的特性，对传统BLAST线性检测算法加以改进，进一步提升了系统性能。
文档编号H04B17/00GK101287259SQ200710095889
公开日2008年10月15日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者金勇鹤, 鹏 陈 申请人:北京三星通信技术研究有限公司;三星电子株式会社