专利名称：一种高速联合检测的方法
技术领域：
本发明涉及时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中的信号联合检测技术，特别是涉及一种适用于用户设备(UE)处于高速移动状态时的信号联合检测(Joint Detection，JD)方法。
背景技术：
在TD-SCDMA系统中，每个时隙的接收信号包括864个码片。其中，开始的352个码片是第一个数据域的接收信号，接着的144个码片是训练序列(MIDMABLE)域的接收信号，再接着的352个码片是第二个数据域的接收信号，最后16个码片是GP(保护周期)。当信号接收端接收到用户设备(UE)发送的信号后需要根据接收信号进行联合检测，从而从接收信号中将每个UE在第一个和第二个数据域发送的符号序列求解出来。
通常，接收端在对接收信号进行联合检测时，首先需要根据MIDMABLE域的接收信号估计出每个UE的信道冲击响应。这里，每个用户在发送信号时，根据系统事先为其分配的一个训练序列偏移(MIDAMBLE SHIFT)值确定它发送的MIDAMBLE域信号。MIDAMBLE域接收信号是每个UE发送的MIDAMBLE域信号经过信道以后的信号的迭加。由于每个UE的MIDAMBLE SHIFT值在接收端是已知的，因此，每个UE发送的MIDMABLE域信号在接收端也是已知的。接收端利用其接收的MIDAMBLE域接收信号和已知的每个UE发送的MIDAMBLE域信号，通过信道估计可以得到每个UE的信道冲击响应。然后，接收端利用每个UE的信道冲击响应构造出用于求解每个UE发送的符号序列的系统矩阵。最后，接收端根据所述系统矩阵求解相关的失量方程即可将每个UE发送的符号序列求解出来。
在N根接收天线的TD-SCDMA系统中，假设有K个MIDMABLESHIFT，每个UE分配一个MIDMABLE SHIFT，第k个UE采用的MIAMBLESHIFT值为k，1≤k≤K，第k个UE的信道冲击响应为， 其中，W是信道冲击响应的窗长，n为天线编号，1≤n≤N，hk，l(n)为第k个UE在第n根天线的第l个路径上的信道冲击响应，l为路径编号，1≤l≤W。
由所有K个UE在第n根天线上的信道冲击响应构成的第n根天线的信道冲击响应矢量为 在上述TD-SCDMA系统中，假设en表示第n根天线的接收信号，en为包括864个元素的列矢量，其中，每个元素对应一个码片的接收信号；en，mid表示第n根天线的MIDAMBLE域接收信号，它是由en中间的MIDAMBLE域的144个元素(码片)构成的列矢量。en，i表示第i个数据域接收信号，i＝1，2。en，1是由en的前(352+W-1)个元素构成的列矢量；en，2是由en的最后352+16个元素中的前(352+W-1)个元素构成的列矢量。由于en，mid的最开始的W-1个元素受到第一个数据域的干扰，W的最大值可能是16，因此，在进行信道冲击响应估计的时候，只选取en，mid最后的128个元素，构成列矢量e′n，mid。e′n，mid可以由如下方程表示 e′n，mid＝Gh(n)+v(n) (3) 其中，v(n)为第n根天线上的MIDMABLE域接收信号的噪声失量，G是维数为128×KW矩阵，G矩阵由该时隙采用的基本MIDAMBLE码构成，G矩阵可以由下式描述， G＝[G(1)，G(2)，...，G(K)](4) 这里，G(k)具有如下结构 其中，m＝[m1，m2，m3，…，m128]是小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，mi＝mi-P，i＝P+1，P+2，…，Lm+(K-1)W，P＝128，Lm＝144。
具体地，现有的联合检测方法包括 步骤一、估计每个UE在每根天线上的信道冲击响应。
根据公式(3)可以推出 h(n)＝G-1e′n，mid (5) 由公式(4)可以计算G-1，然后，根据G-1和e′n，mid求解公式(5)即可得到第n根天线的信道冲击响应矢量h(n)，根据公式(2)进而可以确定第k个UE在第n根天线上的信道冲击响应hk(n)。
步骤二、根据步骤一中得到的hk(n)，对接收信号的数据域部分信号en，i进行联合检测，求解出每个UE发送的符号序列。
这里，需要首先将MIDAMBLE域的接收信号对第一个数据域en，1的最后W-1个元素的干扰消除掉，同时将MIDAMBLE域的接收信号对第二个数据域en，2的最开始的W-1的元素的干扰消除掉，经过干扰消除的第一、第二数据域信号仍旧用en，1和en，2表示，具体的干扰消除方法参见相关文献，此处不再赘述。具体地，根据h(n)求解出每个UE发送的符号序列的方法包括 步骤a、构造系统矩阵A。
系统矩阵A的结构为， 其中，A(n)具有如下结构
其中，构成系统矩阵A(n)的bk(n)包括W+SFk-1个元素，SFk为第k个UE的扩频因子，bk(n)具有如下结构 由公式可以计算bk(n)，这里，
表示卷积，uk为第k个UE采用的扩频码，它是该用户分配的OVSF信道码和小区扰码之积。
A(n)的前N1列对应第1个UE；仅接着的N2列对应第2个UE；从第
列到第
列对应第k个UE；最后第NK列对应第K个UE。前N1列中，第一列的前SF1+W-1行由矢量b1(n)的元素构成，其余元素都为0；第二列是由第一列向下平移SF1行得到。第m列由第m-1列元素向下平移SF1行得到。从第
列到第
列，第
列的前SFk+W-1是由bk(n)的元素构成，其余元素都为0；第
列由其前一列向下平移SFk行得到；第
列由其前一列向下平移SFk行得到，这里m∈{2，...，Nk}，Nk表示第k个UE发送的符号总数。
步骤b、根据系统矩阵A估计每个UE发送的符号序列，得到每个UE发送的符号序列估计值。
假设第k个UE在第i(i＝1，2)个数据域发送的符号序列为其中，dk，i，m表示发送的第m个符号。所有K个UE发送的符号序列为di＝[d1，i，d2，i，…，dK，i]，i＝1，2。可以建立如下方程 ei＝Adi+qi(6) 其中，ei表示所有N根天线上的第i个数据域的接收信号，i＝1，2，ei具有如下结构， qi表示所有N根天线上的第i个数据域的接收信号中的噪声矢量，qi具有如下结构， 其中，qi(n)是第n根天线上的第i个数据域的接收信号中的噪声矢量。基于MMSE算法求解方程(6)得到下述公式， 其中，
表示第i个数据域的检测符号估计失量，其结构为 其中，
是dk，i的估计。
Rn表示第i个数据域的噪声协方差矩阵，通常，第一个数据域的噪声协方差矩阵和第二个数据域的噪声协方差矩阵近似相同，因此这里不再区别标记，统一用Rn表示，Rn由计算得到；Rd表示在第i个数据域所有K个UE发送的符号序列的协方差矩阵， 利用公式(7)，根据系统矩阵A、Rn、Rd和ei可以得到每个数据流域的发送符号序列，从而可以得到每个UE在每个数据域的发送符号序列。当每根天线的噪声不相关时，Rn是对角矩阵，对角矩阵的元素由每根天线的平均噪声功率组成。具体地求Rn的方法参见有关文献，这里不再赘述。
当UE高速移动时，它的多普勒频移(Doppler frequency deviation)非常大，这将对现有的联合检测方法中计算的信道冲击响应的准确性有很大影响。因此，在UE高速移动的情况下，如果采用现有的方法进行联合检测，则联合检测的性能将会非常差，并且随着UE移动的速度越大，多普勒频移越严重，联合检测的性能也越差。
由此可见，现有的联合检测方法不适用于UE处于高速移动的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种联合检测的方法，该方法不仅适用于UE处于静止或慢速移动的情况，还适用于UE处于高速移动的情况。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为 一种高速联合检测的方法，包括以下步骤 a、确定每个用户设备UE的消除了频偏的信道冲击响应； b、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应检测发送符号，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值。
较佳地，所述步骤a包括 a1、对每根天线上的接收信号进行信道冲击响应的估计，得到每根天线的信道冲击响应其中，为第k个 UE在第n根天线上的信道冲击响应，n为天线编号，k为UE编号，1≤k≤K， l为路径编号，1≤l≤W； a2、对每根天线的信道冲击响应h(n)进行频偏补偿，得到每个UE的消除了频偏的信道冲击响应h′(n)。
较佳地，所述步骤a2包括 根据每根天线的信道冲击响应h(n)，确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l； 根据每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l，对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′＝[G′(1)，…，G′(k)，...，G′(K)]，其中， m＝[m1，m2，m3，…，m128]是由小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，Δl＝2π·Δfk，l·Tc，1≤l≤W，为第l条路径上MIDAMBLE域的第17个码片的初始相位，Tc为每个码片的持续时间； 根据G′和每根天线的信道冲击响应h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
较佳地，所述步骤a2包括 根据每根天线的信道冲击响应h(n)，确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l，其中，k为UE编号，l为路径编号； 根据每个UE在每条路径上的频率偏差，对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′＝[G′(1)，G′(2)，...，G′K]，其中， 其中，m＝[m1，m2，m3，…，m128]是小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，Δl＝2π·Δfk，l·Tc，为第l条路径上MIDAMBLE域的第17个码片的初始相位，Tc为每个码片持续的时间； 从每个UE的路径中选取M条强径lk，1…lk，M； 在hk(n)中仅保留第k个UE的M条强径所对应的信道冲击响应值，得到新的矢量h′k(n)；根据h′k(n)得到 在G′(k)中仅保留第k个UE的M条强径的路径编号所对应的M列元素得到矩阵G″(k)；根据G″(k)得到G″＝[G″(1)，…，G″(k)，…，G″(K)]； 根据G″和h′(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
较佳地，所述步骤a2中根据G′和每根天线的信道冲击响应h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应包括 根据G′计算(G′)H； 根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)＝σ2I计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的训练序列MIDMABLE域接收信号的噪声失量； 计算Rh＝E(h(n)(h(n))H)； 根据(G′)H、Rh，n-1、Rh和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid，基于MMSE算法计算得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
较佳地，所述步骤a2中根据G″和h′(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应包括 根据G″计算(G″)H； 根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)＝σ2I计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的MIDMABLE域接收信号的噪声失量； 计算其中，为第k个UE的第l条路径的功率值，l∈{lk，1，…，lk，M}； 根据(G″)H、Rh，n-1、Rh′和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid，基于MMSE算法计算得到h′MMSE(n)，h′MMSE(n)由每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值构成；用h′MMSE(n)更新h(n)得到hMMSE(n)，所述更新h(n)的方法为用h′MMSE(n)中每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值替代hk(n)中对应路径的信道冲击响应值，得到h″k(n)；根据h″k(n)得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应 较佳地，所述步骤b包括 b1x、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应，构造系统矩阵A； b2x、根据系统矩阵A，得到每个UE发送的符号序列估计值
其中，k为UE编号，i＝1，2为数据域编号，m∈{1，...，Nk}为符号编号，Nk为第k个UE发送的符号总数； b3x、利用公式对
进行纠正频偏，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m； 其中，SFk为第k个UE的扩频因子，Δfk为第k个UE的路径频率偏差平均值，Tc为每个码片的持续时间。
较佳地，所述步骤b3x中其中，W为信道冲击响应的窗长，Δfk，l为第k个UE的第l个路径的频率偏差，Tc为每个码片的持续时间。
较佳地，所述步骤b3x中M为每个UE的强径数量，Δfk，l为第k个UE的路径编号为l的强径的频率偏差，Tc为每个码片的持续时间。
较佳地，所述步骤b包括 b1y、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应确定bk，m(n)(i，l)， 其中，bk，m(n)(i，l)是由W+SFk-1个元素构成的列矢量，bk，m(n)(i，l)的前l-1个元素为0，后W-l个元素是0，n为天线编号，k为UE编号，m为符号编号，m∈{1，...，Nk}，Nk表示第k个发送的符号总数，i为数据域编号，i＝1，2，l为路径编号，1≤l≤W，SFk为第k个UE的扩频因子，W为信道冲击响应的窗长，bk，m(n)(1，l)的具体结构为 …… …… 其中，uk为第k个UE的扩频码，Δfk，l为第k个UE的第l条路径的频率偏差； 所述bk，m(n)(2，l)根据公式确定； b2y、按照确定bk，m(n)(i)； b3y、利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)，并按照确定包含了路径频偏的新的系统矩阵A′(i)；其中，所述利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)的方法为 将A(n)′(i)的前N1列对应第1个UE，紧接着的N2列对应第2个UE，从第
列到第
列对应第k个UE，1≤k≤K，最后第NK列对应第K个UE； 其中，在第k个UE对应的Nk列中，将列矢量bk，n(n)(i)的SFk+W-1个元素依次放入第n列的从第(n-1)SFk+1行开始的W+SFk-1行，将第n列其余行的元素均设为0，n为所述第k个UE对应的Nk列中的第n列，1≤n≤Nk； b4y、根据新的系统矩阵A′(i)，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m。
综上所述，本发明提出的高速联合检测的方法通过对每个UE的频率偏移进行估计，并在此基础上计算出消除了频偏后的信道响应估计后，基于所述消除了频偏后的信道响应估计进行联合检测，并对联合检测的结果进行纠正频偏，使多普勒频移在本发明的联合检测中进行了补偿，因此，本发明能克服多普勒频移对联合检测结果的影响，具有很好的联合检测性能。由此可见，本发明不仅适用于UE处于静止或慢速移动的情况，还适用于UE处于高速移动的情况。
图1为本发明方法的流程图。
图2为本发明方法实施例一的流程图。
图3为图2中步骤202的一种实施流程图。
具体实施例方式 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的主要思想是，通过基于消除了频偏后的信道响应估计进行联合检测，并对联合检测的结果进行纠正频偏，使本发明能够克服多普勒频移对联合检测性能的影响。
图1为本发明的高速联合检测方法流程图。如图1所示，本发明主要包括 步骤101、确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应。
本步骤中，首先，按照现有的信道估计方法对每根天线上的接收信号进行信道冲击响应的估计，然后，对每根天线的信道冲击响应进行频偏补偿，得到每个UE的消除了频偏的信道冲击响应。
步骤102、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应检测发送符号，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值。
本步骤，通过基于步骤101中得到的每个UE的消除了频偏的信道冲击响应对每个UE的发送符号进行检测，减少频移对联合检测性能的影响。
上述为本发明的高速联合检测方法的总体描述，下面通过本发明的较佳实施例对本发明进行详细说明。
图2为本发明实施例一的流程图。如图2所示，实施例一用于实现本发明的步骤101和步骤102，具体包括 步骤201、对每根天线上的接收信号进行信道冲击响应的估计，得到每根天线的信道冲击响应。
本步骤中，可以按照现有的信道估计方法对每根天线上的接收信号进行信道冲击响应的估计，得到每根天线的信道冲击响应为 其中，为第k个UE在第n根天线上的信道冲击响应，n为天线编号，k为UE编号，1≤k≤K，l为路径编号，1≤l≤W； 具体的信道估计方法为现有技术，此处不再赘述。
步骤202、对每根天线的信道冲击响应h(n)进行频偏补偿，得到每个UE的消除了频偏的信道冲击响应。
在实际应用中，本步骤的一种实现方法是先根据h(n)确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l；然后再根据Δfk，l对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′，最后根据G′和h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应。具体的操作流程如图3所示，包括 步骤2021、根据h(n)确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l。
本步骤中，可以按照现有方法得到Δfk，l，此处不再赘述。
步骤2022、根据Δfk，l对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′。
本步骤中，通过对现有联合检测方法中G矩阵的每个元素进行纠正频偏得到G′＝[G′(1)，G′(2)，...，G′K]，其中， 这里，G′(k)中的第l列与第k个UE的第l条路径相对应，m＝[m1，m2，m3，…，m128]是小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，Δl＝2π·Δfk，l·Tc，为第l条路径上MIDAMBLE域的第17个码片的初始相位，Δfk，l为第k个UE的第l条路径的频率偏差，Tc为每个码片的持续时间。
步骤2023、根据G′和h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应。
本步骤中，较佳地，采用MMSE算法确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应，具体操作流程包括 根据G′计算(G′)H； 根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的训练序列MIDMABLE域接收信号的噪声失量；Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)的计算方法参见现有文献。
为对角矩阵。
其中，h(n)为步骤201中得到的第n根天线的信道冲击响应矢量，hk，l(n)为第k个UE的第n根天线的第l条路径的信道冲击响应； 根据(G′)H、Rh，n-1、Rh和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid计算得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
需要说明的是步骤2023也可以利用公式h(n)＝(G′)-1e′n，mid求解，但是相比上述方法，该方法的性能差，此处不再赘述。
另外，在实际应用中，为减少算法的复杂度，步骤202中还可以只对h(n)中一部分元素进行上述运算，得到其中一部分元素的消除了频偏的信道冲击响应。较佳的具体方法如下 x1、从每个UE的路径中选取M条强径lk，1…lk，M； 这里，根据每个UE的每条路径的功率从每个UE的W条路径中选出功率最大的M条路径，其中，k为UE编号，l为路径编号；所述M条强径的编号为lk，m，m＝1，2，…，M。在实际应用中，M可以直接预先设定，也可以通过预先设定的功率门限值确定。
x2、在hk(n)中仅保留第k个UE的M条强径的信道冲击响应值，得到新的矢量h′K(n)；根据h′k(n)得到 具体的，的第l个元素是第k个UE的第l条路径的信道冲击响应值；将中与第lk，m条被选择的路径所对应的第lk，m个元素保存，其余元素删除，得到一个包含M个元素的列矢量h′k(n)。
x3、在G′(k)矩阵中仅保留第k个UE的M条强径的路径编号所对应的M列元素得到矩阵G″(k)；根据G″(k)得到G″＝[G″(1)，…，G″(k)，…，G″(K)]； 具体的，将G(k)中第lk，m列保存，m＝1，2，…，M，其余列全部删除，得到的矩阵G″(k)。
x4、根据G″和h′(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
较佳地，这里采用MMSE算法确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应，具体操作流程包括 根据G″计算(G″)H； 根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)＝σ2I计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的MIDMABLE域接收信号的噪声失量； 计算其中， 为第k个UE的第l条路径的功率值，l∈{lk，1，…，lk，M}； 根据(G″)H、Rh，n-1、Rh′和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid，基于MMSE算法计算得到h′MMSE(n)。
h′MMSE(n)由每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值构成；用h′MMSE(n)更新h(n)，所述更新h(n)的方法为用h′MMSE(n)中每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值h′k(n)替代hk(n)中对应路径的信道冲击响应值，得到h″k(n)；例如假设第k个UE的M条强径的编号为lk，m，m＝1，2，…，M，从h′MMSE(n)中h′k(n)可以得到第lk，m条路径的消除了频偏的信道冲击响应值，m＝1，2，…，M；用h′MMSE(n)中h′k(n)的第lk，m条路径的信道冲击响应值替代中第lk，m条路径的信道冲击响应值
。根据h″k(n)即可得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应 这里，由于G″和h′(n)仅为G′和h(n)中的部分元素，因此，减少了计算h′MMSE(n)时算法复杂度。
步骤203、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应，构造系统矩阵A。
本步骤中，构造系统矩阵A的方法与现有技术相同，此处不再赘述。
步骤204、根据系统矩阵A，得到每个UE发送的符号序列估计值
其中，k为UE编号，i为数据域编号，m∈{1，...，Nk}为符号编号，Nk为第k个UE发送的符号总数。
本步骤的实现方法为现有技术，此处不再赘述。
步骤205、对所述每个UE发送的符号序列估计值
进行纠正频偏，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m。
本步骤中，利用公式对步骤204中得到
进行纠正频偏，其中，d′k，i，m为第k个UE在第i个数据域发送的第m个符号的消除了频偏的估计值，SFk为第k个UE的扩频因子，Δfk为第k个UE的路径频率偏差平均值，W为信道冲击响应的窗长，Δfk，l为第k个UE的第l条路径的频率偏差，Tc为一个码片持续的时间。
这里需要说明的是，为提高本发明的算法性能，还可以仅根据每个UE的M条强径确定该UE的路径频率偏差平均值Δfk，即其中，Δfk，l为第k个UE的编号为l的强径的频率偏差。
上述方案中，步骤201、202实现了本发明的步骤101；步骤203、204、205实现了本发明的步骤102。
在实际应用中，为提高本发明的算法性能，步骤102还可以采用新的联合检测算法直接得到每个UE在数据域i(i＝1，2)发送的符号序列的消除了频偏的估计值。新的联合检测算法表现在采用了新的系统矩阵A′，新的系统矩阵A′考虑了每个UE的每条路径的频偏。每个数据域的系统矩阵A(n)′(i)并不相同。具体利用新的系统矩阵A′实现步骤102的方法如下 b1y、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应确定bk，m(n)(i，l)， 其中，bk，m(n)(i，l)是由W+SFk-1个元素构成的列矢量，bk，m(n)(i，l)的前l-1个元素为0，后W-l个元素是0，n为天线编号，k为UE编号，m为符号编号，m∈{1，...，Nk}，Nk表示第k个发送的符号总数，i为数据域编号，i＝1，2，l为路径编号，1≤l≤W，SFk为第k个UE的扩频因子，W为信道冲击响应的窗长，bk，m(n)(1，l)的具体结构为 …… …… 其中，uk为第k个UE的扩频码，是该UE分配的OVSF信道码和小区扰码之积，Δfk，l为第k个UE的第l条路径的频率偏差； 所述bk，m(n)(2，l)根据公式确定； 按照确定bk，m(n)(i)； 利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)，并按照确定包含了路径频偏的新的 系统矩阵A′(i)；其中，所述利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)的方法为 将A(n)′(i)的前N1列对应第1个UE，紧接着的N2列对应第2个UE，从第
列到第
列对应第k个UE，1≤k≤K，最后第Nk列对应第K个UE； 其中，在第k个UE对应的Nk列中，将列矢量bk，n(n)(i)的SFk+W-1个元素依次放入第n列的从第(n-1)SFk+1行开始的W+SFk-1行，将第n列其余行的元素均设为0，n为所述第k个UE对应的Nk列中的第n列，1≤n≤Nk； 这里，具体利用bk，m(n)(i)构建A(n)′(i)的流程为 A(n)′(i)的前N1列中，第一列的前SF1+W-1行由矢量b1，1(n)(i)的元素构成，其余元素都为0；第二列是由矢量b1，2(n)(i)构成，b1，2(n)(i)放入第二列的起始位置相对b1，1(n)(i)放入第一列的起始位置(第一列的第一行)向下平移SF1行得到，即b1，2(n)(i)的元素从第二列的第SFk+1行开始放入第二列，第二列的其余元素为0。第n列由b1，n(n)(i)构成，相对于第n-1列第n列向下平移SF1行，即b1，n(n)(i)从第(n-1)SFk+1行开始放入第n列。从第
列到第
列，第
列的前SFk+W-1是由bk，1(n)(i)的元素构成，其余元素都为0；第
列由bk，2(n)(i)的元素构成，bk，2(n)(i)放入第
列的起始位置相对于前一列下移SFk行；第
列由bk，m(n)(i)的元素构成，bk，m(n)(i)放入第
列的起始位置相对于bk，m-1(n)(i)放入前一列的起始位置向下平移SFk行，这里m∈{2，...，Nk}，Nk表示UE发送的符号总数。
根据新的系统矩阵A′(i)，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m。
这里，基于MMSE算法，利用新的系统矩阵A′(i)分别求解方程得到每个UE在每个数据域发送的符号序列的消除了频偏的估计值d′k，i，m。具体求解方程的方法与现有技术相同，此处不再赘述。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种高速联合检测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
a、确定每个用户设备UE的消除了频偏的信道冲击响应；
b、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应检测发送符号，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括
a1、对每根天线上的接收信号进行信道冲击响应的估计，得到每根天线的信道冲击响应其中，为第k个UE在第n根天线上的信道冲击响应，n为天线编号，k为UE编号，1≤k≤K，l为路径编号，1≤l≤W；
a2、对每根天线的信道冲击响应h(n)进行频偏补偿，得到每个UE的消除了频偏的信道冲击响应h′(n)。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a2包括
根据每根天线的信道冲击响应h(n)，确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l；
根据每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l，对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′＝[G′(1)，…，G′(k)，...，G′(K)]，其中，
m＝[m1，m2，m3，…，m128]是由小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，Δl＝2π·Δfk，l·Tc，1≤l≤W，为第l条路径上MIDAMBLE域的第17个码片的初始相位，Tc为每个码片的持续时间；
根据G′和每根天线的信道冲击响应h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a2包括
根据每根天线的信道冲击响应h(n)，确定每个UE在每条路径上的频率偏差Δfk，l，其中，k为UE编号，l为路径编号；
根据每个UE在每条路径上的频率偏差，对G矩阵进行纠正频偏得到矩阵G′＝[G′(1)，G′(2)，...，G′K]，其中，
其中，m＝[m1，m2，m3，…，m128]是小区的基本MIDAMBLE码经过QPSK调制而成的复值符号序列，Δl＝2π·Δfk，l·Tc，为第l条路径上MIDAMBLE域的第17个码片的初始相位，Tc为每个码片持续的时间；
从每个UE的路径中选取M条强径lk，1…lk，M；
在hk(n)中仅保留第k个UE的M条强径所对应的信道冲击响应值，得到新的矢量h′k(n)；根据h′k(n)得到
在G′(k)中仅保留第k个UE的M条强径的路径编号所对应的M列元素得到矩阵G″(k)；根据G″(k)得到G″＝[G″(1)，…，G″(k)，…，G″(K)]；
根据G″和h′(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤a2中根据G′和每根天线的信道冲击响应h(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应包括
根据G′计算(G′)H；
根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)＝σ2I计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的训练序列MIDMABLE域接收信号的噪声失量；
计算Rh＝E(h(n)(h(n))H)；
根据(G′)H、Rh，n-1、Rh和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid，基于MMSE算法计算得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应hMMSE(n)。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤a2中根据G″和h′(n)确定每个UE的消除了频偏的信道冲击响应包括
根据G″计算(G″)H；
根据Rh，n＝E(v(n)(v(n))H)＝σ2I计算Rh，n-1，其中，v(n)为第n根天线的MIDMABLE域接收信号的噪声失量；
计算其中，为第k个UE的第l条路径的功率值，l∈{lk，1，…，lk，M}；
根据(G″)H、Rh，n-1、Rh′和第n根天线的MIDAMBLE域接收信号e′n，mid，基于MMSE算法计算得到h′MMSE(n)，h′MMSE(n)由每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值构成；用h′MMSE(n)更新h(n)得到hMMSE(n)，所述更新h(n)的方法为用h′MMSE(n)中每个UE的M条强径的消除了频偏的信道冲击响应值替代hk(n)中对应路径的信道冲击响应值，得到h″k(n)；根据h″k(n)得到每根天线消除了频偏的信道冲击响应
7、根据权利要求1至6所述的任一方法，其特征在于，所述步骤b包括
b1x、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应，构造系统矩阵A；
b2x、根据系统矩阵A，得到每个UE发送的符号序列估计值
其中，k为UE编号，i＝1，2为数据域编号，m∈{1，...，Nk}为符号编号，Nk为第k个UE发送的符号总数；
b3x、利用公式对
进行纠正频偏，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m；
其中，SFk为第k个UE的扩频因子，Δfk为第k个UE的路径频率偏差平均值，Tc为每个码片的持续时间。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤b3x中其中，W为信道冲击响应的窗长，Δfk，l为第k个UE的第l个路径的频率偏差，Tc为每个码片的持续时间。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤b3x中M为每个UE的强径数量，Δfk，l为第k个UE的路径编号为l的强径的频率偏差，Tc为每个码片的持续时间。
10、根据权利要求1至6所述的任一方法，其特征在于，所述步骤b包括
b1y、根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应确定bk，m(n)(i，l)，
其中，bk，m(n)(i，l)是由W+SFk-1个元素构成的列矢量，bk，m(n)(i，l)的前l-1个元素为0，后W-l个元素是0，n为天线编号，k为UE编号，m为符号编号，m∈{1，...，Nk}，Nk表示第k个发送的符号总数，i为数据域编号，i＝1，2，l为路径编号，1≤l≤W，SFk为第k个UE的扩频因子，W为信道冲击响应的窗长，bk，m(n)(1，l)的具体结构为
......
......
其中，uk为第k个UE的扩频码，Δfk，l为第k个UE的第l条路径的频率偏差；
所述bk，m(n)(2，l)根据公式确定；
b2y、按照确定bk，m(n)(i)；
b3y、利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)，并按照确定包含了路径频偏的新的系统矩阵A′(i)；其中，所述利用bk，m(n)(i)确定A(n)′(i)的方法为
将A(n)′(i)的前N1列对应第1个UE，紧接着的N2列对应第2个UE，从第
列到第
列对应第k个UE，1≤k≤K，最后第NK列对应第K个UE；
其中，在第k个UE对应的Nk列中，将列矢量bk，n(n)(i)的SFk+W-1个元素依次放入第n列的从第(n-1)SFk+1行开始的W+SFk-1行，将第n列其余行的元素均设为0，n为所述第k个UE对应的Nk列中的第n列，1≤n≤Nk；
b4y、根据新的系统矩阵A′(i)，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值d′k，i，m。
全文摘要
本发明公开了一种高速联合检测的方法，包括确定每个用户设备UE的消除了频偏的信道冲击响应；根据每个UE的消除了频偏的信道冲击响应检测发送符号，得到每个UE发送的消除了频偏的符号序列估计值。本发明通过对每个UE的频率偏移进行估计，并在此基础上计算出消除了频偏后的信道响应估计后，基于所述消除了频偏后的信道响应估计进行联合检测，并对联合检测的结果进行纠正频偏，使多普勒频移在本发明的联合检测中进行了补偿。因此，本发明能克服多普勒频移对联合检测结果的影响，具有很好的联合检测性能，不仅适用于UE处于静止或慢速移动的情况，还适用于UE处于高速移动的情况。
文档编号H04B1/707GK101626254SQ200810116229
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者魏立梅, 佟学俭, 齐丙花, 强 薛 申请人:鼎桥通信技术有限公司