专利名称：在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法
技术领域：
本发明涉及信号检测技术，特别是指一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法。
背景技术：
根据信息论，在通信系统的发射端和接收端同时使用多天线阵列可以极大的提高传输比特率。
在发射端和接收端同时使用多天线阵列的具有空-时架构的无线通信系统如图1所示。该系统工作在瑞利散射环境，信道矩阵的各个元素可以近似看作是统计独立的。在图1所示的系统中，一个数据序列分成M个不相关的码元子序列，每个子序列由M个发射天线的一个发射。M个子序列在经过一个信道矩阵为H的信道的影响后，在接收端由N个接收天线接收。发射信号s1，...，sM分别通过M个不同的天线单元a-1，...，a-M发射，相应的接收信号x1，...，xN分别从N个不同的天线单元b-1，...，b-N接收。该系统中，发射天线单元数M最少是2，而接收天线单元数N最少是M。信道矩阵H是一个N×M的矩阵，矩阵中第i行j列的元素表示第i个接收天线和第j个发射天线通过传输信道的耦合。接收信号x1，...，xN在数字信号处理器中被处理以产生恢复的发射信号
此图中也显示了求和成分c-1，c-2，...，c-N，它们代表包含的无法避免的噪声信号w1，w2，...，wN，这些噪声信号分别加入到接收天线单元b-1，b-2，...，b-N接收到的信号中。
由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的矩阵为信道矩阵，信道系数是利用接收信号进行信道估计得到。在图1所示系统中的信道矩阵H是一个N×M的矩阵，表示为
信道矩阵H是一个N×M复数矩阵，假定该信道矩阵在K个符号的时期内是常数。向量hn(n＝1，2，...，N)和hm(m＝1，2，...，M)的长度分别是M和N。其中，信道矩阵H包含的信道向量h1至hM分别表示信道对M个传输信号中每个传输信号的影响。更明确的，信道向量hm(m＝1，2，...，M)包括信道矩阵项h1m至hNm，分别表示在接收天线单元b-1至b-N中每个接收天线上，信道对发射信号sm的影响。
在图1所示的系统中，发射信号的向量与接收信号的向量之间满足关系式
其中k表示采样时刻，k＝1，2，…，K。用向量形式表示上述关系为
再把该式写为
的形式，可以清楚的看到各个发射信号对接收信号向量
的影响。
发射信号的最小均方误差(MMSE)估计为
其中，符号-1表示求矩阵的逆矩阵，α为与发射信号的信噪比相关的常数， 本发明所述的估计误差
的协方差矩阵为把加性高斯白噪声的方差归一化为1的情况下的协方差矩阵，即
记为Q，并定义R＝(HH·H+αIM×M)，则有Q＝R-1。从而，对发射信号的估计值可以表示为
的形式。
在现有技术中，在以上所述的MIMO(多输入多输出，Multiple-inputMultiple-output)系统中实现信号检测的方法是首先利用信道矩阵H得到所有待检测发射信号的估计误差协方差矩阵Q的初始值，然后利用所得到的Q的初始值计算对发射信号的估计值。其中，如何计算Q的初始值将会影响信号检测的计算量和复杂度。
现有技术中，Q的初始值都是通过以下递推方法获得 预先设置所有M个发射信号在接收端被检测的先后顺序，用发射信号序号记为tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1；相应的，把信道矩阵H按列重新排序，得到
其中
表示信道矩阵H的第tm列。再求得估计误差的协方差矩阵QM的逆矩阵
对应最后被检测的m(m＝1，2，...，M)个发射信号tm，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵
而
与
有如下的递推关系
其中，
是上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射信号tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵， 计算最后被检测的一个发射信号t1对应的估计误差协方差矩阵，记为 利用对应最后被检测的一个发射信号的估计误差协方差矩阵
或者上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射信号tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵
递推得到
递推方法如下所述 首先计算
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果，即使用谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)公式得到
然后由
以及
得到最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
为， 采用上述的由
得到
的递推方法，依次由
递推
再由
递推
，...，如此直到递推得到所有M个发射信号tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
的值。
就是信号检测过程中决定一个最优检测顺序，且依照所述最优检测顺序并使用干扰消除的方法逐次检测各个发射信号时，所使用的估计误差协方差矩阵的初始值，将该初始值记为QM， 现有技术中，用上述方法得到Q的初始值以后，利用Q的初始值计算对发射信号的估计值的方法为 假设m为检测信号过程中的迭代变量，则检测第m个发射信号时的M+1-m个待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵记为QM+1-m。
当m＝1时，即当检测第一个发射信号时，此时的QM+1-m为Q的初始值，因此直接利用Q的初始值计算得到第一个被检测发射信号的估计值。然后，利用Q递推得到剩下的M-1个待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵QM-1。
当m＞1时，此时对应M+1-m个待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵QM+1-m已在上一次检测发射信号后计算得到，并利用QM+1-m计算得到第m个被检测发射信号的估计值。然后，利用QM+1-m递推得到剩下的M-m个待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵QM-m。
而利用矩阵QM+1-m递推得到剩下的M-m个待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵QM-m的方法如下 从矩阵QM+1-m中删除第M+1-m行和第M+1-m列得到的矩阵记为TM-m，矩阵QM+1-m中第M+1-m列的首M-m项组成的列向量记为wM-m，而矩阵QM+1-m中位于第M+1-m行和第M+1-m列的项记为ωM-m，即
那么，计算QM-m的方法是利用TM-m、wM-m以及ωM-m得到QM-m，即 另一方面，空时分组码(STBC)是一种空时编码方案，STBC利用信号的空间分集，使得MIMO系统能够获得更大的信道容量和信号增益。Alamouti方案是STBC的一个简单而经典的例子。在Alamouti空时分组码技术中，发射端同时使用两个发射天线发射信号，或者同时使用两个以上的发射天线发射信号。在接收端可以使用一个或者多个接收天线接收信号。在发射端同时使用两个或两个以上发射天线，对于接收端而言可以获得这两个发射天线的分集增益。
假设发射天线数目M＝2，接收天线数目N＝2，则接收端收到的信号可以表示为如下形式 其中，r为接收信号，H为信道矩阵，a是发射符号，v是噪声。r、H、a的定义都是跨越2个符号周期的，所述的2个符号周期，称为1个Alamouti空时分组码周期内的2个符号周期。在第一个符号周期，两个发射天线分别发射a1和a2；在第二个符号周期分别发射-a*2和a*1；H中的信道系数在2个符号周期内保持不变；接收天线在两个符号周期内分别接收发送端两个发射天线发射的符号，第i个接收天线在两个符号周期内接收到的信号分别为ri1＝hi1a1+hi2a2+v1和 本文所述的一个符号周期，指通过信道传输的一个符号在时域上占用的区间，或者在频域上占用的区间，或者在时域和频域的二维平面上占用的区间。例如，一个数据包使用时域上的8个OFDM符号，每个OFDM符号占用频域上的16个子载波，那么一个符号周期，就是指时域和频域的二维平面上的一个区间，也就是时域上1个OFDM符号上的1个子载波，而这个数据包共有8×16＝128个符号周期。
此外，还可以是，发射端有4个发射天线，接收端有至少两个接收天线。发射端的4个发射天线分成两组，每组两个发射天线。组内的两个发射天线发射一组Alamouti空时分组码，各组分别发射不同的符号。
针对上述使用Alamouti空时分组码的MIMO通信系统，存在一种接收端检测信号的方法，但该方法中的接收机实现技术往往需要开平方的运算，而在实际的定点实现的过程中，开平方运算的实现往往非常复杂，从而需要尽力避免。
本申请的发明人在本发明的实现过程中，发现现有技术中至少存在以下问题 1)由于现有技术中，采用现有技术由
得到
的递推方法，依次由
递推
再由
递推
，...，如此直到递推得到所有M个发射信号对应的估计误差协方差矩阵
的值，计算的Q的初始值的递推过程复杂度较高，导致接收机检测信号所使用的硬件资源较多，且检测时延较大。
2)现有技术直接推广到通过空间复用发射的多路发射信号中包含至少一路Alamouti空时分组码(STBC)的场景时，计算量较大，导致接收机检测信号所使用的硬件资源较多，且检测时延较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，降低计算Q初始值的复杂度，减少硬件资源的使用及减小检测时延。
本发明实施例提出的一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括 a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出所有发射信号中的部分发射信号的估计误差协方差矩阵，然后利用计算出的部分发射信号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵，检测步骤c中所述的包括部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号。
本发明实施例提出的另一种多天线数字无线通信系统中信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测发射端发射的至少两个符号，其中所述至少两个符号中的至少一个符号在发射端由一个编码器进行信道编码后再由至少一个发射天线发射；所述编码器利用符号重复的方式对输入符号进行信道编码得到信道信号，所述信道信号包括一个原输入符号，或者包括一个输入符号的负数值，或者包括一个输入符号的复数共轭值，或者包括一个输入符号的负的复数共轭值，所述编码器输出的信道信号通过至少一个发射天线发射并通过至少两个不同的信道到达接收端；该方法包括 a.接收端的至少两个接收天线接收发射端所发射的信道信号，获得至少两个接收信号； b.接收端进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵； c.利用信道矩阵计算出所述至少两个符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵，然后利用所述部分符号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分符号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分符号且个数多于所述部分符号个数的符号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵或者估计误差协方差矩阵中的一些项，检测发射端发射的至少两个符号中的至少一个。
本发明实施例还提出了一种多天线数字无线通信系统中信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括， a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵，然后利用计算出的矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
本发明实施例还提出了一种多天线数字无线通信系统中信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括， a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出H矩阵H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵，然后利用计算出的H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
采用本发明实施例提供的多天线数字无线通信系统中信号检测的方法，可以降低计算Q的初始值的复杂度，进而减少接收机的硬件资源的使用，减小检测的时延。
图1是现有技术中多天线数字无线通信系统框图； 图2是本发明实施例二中计算所有发射信号的估计误差协方差矩阵的初始值的流程图； 图3是本发明实施例二中第1个发射信号的检测流程图； 图4是本发明实施例二中第2个至第M个发射信号的检测流程图； 图5是本发明实施例四中计算矩阵R的逆矩阵的平方根矩阵的流程图； 图6是本发明实施例五计算所有发射符号组的估计误差协方差矩阵的初始值的流程图； 图7是本发明实施例五中第1个发射信号的检测流程图； 图8是本发明实施例五中第2个至第M个发射信号的检测流程图； 图9是本发明实施例六中检测所有发射信号的估计值的流程图； 图10是本发明实施例七中检测所有发射信号的估计值的流程图； 图11是本发明实施例六中计算一般的M×M矩阵的逆矩阵的流程图； 图12是本发明实施例七中计算一般的M×M矩阵的逆矩阵的LDU分解因子矩阵的流程图。
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明白，下面举具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例一提供了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括 a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出所有发射信号中的部分发射信号的估计误差协方差矩阵，然后利用计算出的部分发射信号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵，检测步骤c中所述的包括部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号。
本发明实施例二提供了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法。
图2所示为计算所有发射信号的估计误差协方差矩阵的初始值的流程图，包括以下几个步骤 步骤201接收端接收到发射端从M个发射天线分别发射的M个发射信号，获得N个接收信号，并根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H。
预先设置所有M个发射信号在接收端被检测的先后顺序，用发射信号序号记为tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1。相应的，把信道矩阵H按列重新排序，得到按照所述预先设置的检测发射信号的先后顺序排序的信道矩阵H，记为
利用向量f＝[t1，t2，…，tm，…，tM-1，tM]T记录与信道矩阵
对应的发射信号的索引。
步骤202用信道矩阵
先求得
的互相关信道矩阵
再由ΦM求得估计误差的协方差矩阵QM的逆矩阵 其中，
其中，*表示对1个复数取共轭。
步骤203计算最后被检测的一个发射信号t1对应的估计误差协方差矩阵，记为
对应发射信号t1的信道矩阵为
从步骤202得到的RM中，得到发射信号t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵为
其中，
就是RM的第1行第1列的元素。
然后利用
计算对应最后被检测的发射信号t1的估计误差的协方差矩阵
由
得到 下面让递推Q的初始值的变量m设为2，进入步骤204。在下面的递推Q的初始值的步骤中，将最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵记为
步骤204判断是否已得到M-1个被检测发射信号的估计误差协方差矩阵，即判断m是否大于M-1，如果是，则说明已得到M-1个被检测发射信号的估计误差协方差矩阵，转到步骤208；否则，递推m个被检测发射信号的估计误差协方差矩阵
的值，执行步骤205、206、207。
步骤205最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1对应的信道矩阵为
相应的，对应最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵为
与
有如下的递推关系
其中，
是上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射信号tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵或者是对应最后被检测的1个发射信号t1的估计误差的协方差矩阵的逆矩阵
可以看到
和
都可以从步骤202中计算的RM中直接得到，更具体的，
是RM的第m行第m列的元素，而
是由RM的第m列的头m-1项组成。因而可以不需要任何计算，就可以直接得到
步骤206求最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
利用步骤203中求得的对应最后被检测的一个发射信号的估计误差协方差矩阵
或者本步骤即步骤206的上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射信号tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵
并且利用步骤205得到的
和
递推得到
递推方法如下所述 首先由
和
计算出
和 然后由
和
通过
计算出
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
最后由得到
从上面的方法可以看出，数学上，我们得到
和
满足这样的关系
注意在这个表达式中，在有些地方我们省略了右上标(tm)。
而具体实现的时候，为了减少计算量，上述由
得到
的递推方法可以细化为 首先由
和
计算出
再由
计算出 然后由
和
通过
计算出
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
最后由得到
步骤207m的值增加1，即m＝m+1，然后返回步骤204。
步骤208现在已经得到M-1个发射信号tM-1，…，tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
的值。首先由
和
计算出
和
具体实现的时候，为了减少计算量，上述计算过程可以细化为先由
和
计算出
再由
计算出 然后，由
和
算出
的对角线元素，即 其中i＝1，2，...，M-1；
和
分别表示矩阵
和
对角线上的第i个元素，即矩阵
和
第i行第i列上的元素；而
表示列向量
的第i项。
在前述的表达式中令m＝M，我们得到表达式
我们不需要计算这个表达式，只是由这个表达式我们可以清楚的看到，通过本步骤的上述计算过程，我们已经得到了矩阵
的对角线上的所有元素，而它们就是
以及矩阵
的对角线元素
i＝1，2，...，M-1。
因为所有的M个发射信号的集合是相同的，所以在理想的浮点计算的场景下，所有M个发射信号的估计误差协方差矩阵是唯一的；而预先设置的所有M个发射信号在接收端被检测的先后顺序tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1不同，只会导致各个
内行和列的位置做相应的交换，而各个
内包含的元素集合是相同的。所以我们可以记 下面开始信号检测的步骤，注意我们已经求得了所有的M个发射信号的估计误差协方差矩阵
的对角线上的所有元素，而
就是信号检测过程中决定一个最优检测顺序，且依照所述最优检测顺序并使用干扰消除的方法逐次检测各个发射信号时，所使用的估计误差协方差矩阵的初始值。此外在上述递推的过程中我们求得了
和各个
m＝1，2，...，M-1，所述的各个
是部分待检测发射信号的估计误差协方差矩阵，是对应发射天线tm，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵。
得到所有待检测发射信号的估计误差协方差矩阵的初始值后，进入图3所示的检测信号的流程中，即转到图3的a。
图3为信号检测的流程图，图3所示的信号检测从a开始。
步骤301对接收信号进行预匹配滤波变换，得到接收信号的预匹配滤波结果
其中，(HM)H为匹配滤波器，向量
为表示接收信号x1，...，xN的向量。发射信号的索引仍然是向量f＝[t1，t2，…，tm，…，tM-1，tM]T。
下面将检测信号过程中的迭代变量m设为1，进入步骤302。
步骤302在M个发射信号中确定接收信噪比最好的发射信号，方法是在QM的对角线元素中，查找所取的值最小的项，记为第lM行和第lM列的项，即
所述QM+1-m对角线元素中第lM行和第lM列的项对应于M+1-m个发射信号中接收信噪比最好的信号，即当前被检测的发射信号。
步骤303计算后续信号检测需要用到的矩阵QM的非对角线的元素，它们就是QM的第lM行的非对角线元素以及第lM列的非对角线元素。根据矩阵QM满足
的对称关系从而QM(i，j)＝(QM(j，i))*，只需要计算QM的第lM列的非对角元素QM(i，lM)，i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M，而QM的第lM行的各个非对角元素QM(lM，i)(i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M)可以通过对QM的第lM列的相应位置的元素QM(i，lM)取共轭得到。
而QM的第lM列的非对角元素，由前述的 和计算。具体的，如果lM＝M，则QM的第M列的非对角线元素由
给出；而如果lM≠M，则QM的第lM列的非对角线元素分别由 i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M-1， 和
计算。
步骤304在矩阵QM中交换第lM行和第M行，交换第lM列和第M列；相应的，在矩阵ΦM中交换第lM行和第M行，交换第lM列和第M列；相应的，在对接收信号的预匹配滤波结果向量zM中交换第lM项和第M项。在向量f中交换第lM项和第M项。注意矩阵QM中第M行和第M列的非对角元素在多数情况下都没有被求出来，但是这不妨碍在QM中进行上述行和列的交换。
下面以QM为列，说明进行上述行和列的交换后的结果。
在矩阵QM中交换第lM行和第M行后得到
在矩阵QM中交换第lM列和第M列后得到
容易看出，上述行和列的交换后得到的Q″M的第M列为
qM将用于后续的信号检测，而容易看到qM的元素都是行和列的交换前的QM中第lM列的元素，从而已经在步骤303中求出。
步骤305当前被检测的发射信号为向量f中第M+1-m项，记为pm，pm＝f(M+1-m)。计算对当前被检测的发射信号的估计值
发射信号pm的估计值
为，
其中，qM表示QM的第M列，如前所述。
步骤306对所得到的发射信号的估计值
进行量化，得到对发射信号的检测结果
步骤307从接收信号的预匹配滤波结果中消除当前检测到的发射信号的影响，得到尚未被检测的M-m个发射信号对应的多个接收信号的预匹配滤波结果，即从对接收信号的预匹配滤波结果向量zM+1-m中删除第M+1-m项得到具有M-m项的(zM+1-m)min us；从(zM+1-m)min us中消除当前被检测到的发射信号的干扰，得到对应所有M-m个未被检测的发射信号的多个接收信号的预匹配滤波结果zM-m，
其中φM-m+1是矩阵ΦM-m+1的第M+1-m列的头M-m行，φM-m+1具有M-m项。
步骤308从矩阵ΦM+1-m中删除第M+1-m列和第M+1-m行，得到矩阵ΦM-m。
下面开始第2个，3个，...直至第M个发射信号的检测，进入图4所示的检测信号的流程中，即转到图4的b，注意检测信号过程中的迭代变量m仍然设为1不变。
步骤401判断在本发明实施例二求QM的初始值的过程中，是否已得到对应M-m个发射信号的估计误差协方差矩阵QM-m，即判断步骤203所求得的
和步骤206的多次执行所求得的各个
(m＝2，3，...，M-1)中，是否有
所对应的M-m个发射信号的集合[t1 t2…tM-m-1 tM-m]与当前检测信号所需的QM-m所对应的M-m个发射信号的集合，在不考虑集合中的各个元素的排列顺序的前提下，是相同的集合；如果是，则执行步骤402；否则，执行步骤403。
如前所述，现有技术中
并且由
计算出QM-m。而本发明只利用矩阵QM+1-m计算下一次迭代所需要的对应M-m个发射信号的估计误差协方差矩阵QM-m中所需要的项，具体方法包括步骤403、404、405、406。
步骤402将递推QM的初始值的过程中得到的QM-m作为下一次迭代所需要的对应M-m个发射信号的估计误差协方差矩阵QM-m。然后执行步骤407。
步骤403先由TM-m和wM-m算出QM-m的对角线元素，即
其中i＝1，2，...，M-m，QM-m(i，i)和TM-m(i，i)分别表示矩阵QM-m和TM-m对角线上的第i个元素，即矩阵QM-m和TM-m第i行第i列上的元素，而wM-m(i)表示列向量wM-m的第i项。
步骤404在M-m个待检测发射信号中确定接收信噪比最好的发射信号，方法是在QM-m的对角线元素中，查找所取的值最小的项，记为第lM-m行和第lM-m列的项，即
所述QM-m对角线元素中第lM-m行和第lM-m列的项对应于M-m个发射信号中接收信噪比最好的信号，即当前被检测的发射信号。
步骤405计算后续信号检测需要用到的矩阵QM-m的非对角线的元素，它们就是QM-m的第lM-m行的非对角线元素以及第lM-m列的非对角线元素。根据矩阵QM-m满足
的对称关系从而QM-m(i，j)＝(QM-m(j，i))*，只需要计算QM-m的第lM-m列的非对角元素QM-m(i，lM-m)，i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M-m，而QM-m的第lM-m行的各个非对角线元素QM-m(lM-m，i)(i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M-m)可以通过对QM-m的第lM-m列的相应位置的元素QM-m(i，lM-m)取共轭得到。
而QM-m的第lM-m列的非对角线元素，由
计算，其中i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M-m。而TM-m(i，lM-m)是矩阵QM-m+1中的一项，如果QM-m+1已知，则直接从QM-m+1得到TM-m(i，lM-m)；否则用下述的方法求得QM-m+1中的该项的值依次找QM-m+2、QM-m+3、...、QM中的对应项是否已知，直到在第一个QM-m+k，k＝2，...，m中找到一个对应项是已知的，再由此根据本步骤所示的由Qi+1求Qi的方法，由QM-m+k的所述一个对应项，依次求得矩阵QM-m+k-k1，k1＝1，2，...，k-1中的对应项，最后求得QM-m+1中的对应项就是所需的TM-m(i，lM-m)；如果直到QM中的对应项仍然不是已知的，则用步骤303所示的方法求得QM中的对应项的值，再由此根据本步骤所示的由Qi+1求Qi的方法，由QM的所述一个对应项，依次求得矩阵QM-k2，k2＝1，2，...，m-1中的对应项，最后求得QM-m+1中的对应项就是所需的TM-m(i，lM-m)。
步骤406在矩阵QM-m中交换第lM-m行和M-m行，交换第lM-m列和M-m列；相应的，在矩阵ΦM-m中交换第lM-m行和M-m行，交换第lM-m列和M-m列；相应的，在对接收信号的预匹配滤波结果向量zM-m中交换第lM-m项和第M-m项。在向量f中交换第lM-m项和第M-m项。
类似于前述步骤304中的原理，矩阵QM-m中第M-m行和第M-m列的非对角元素在多数情况下都没有被求出来，但是这不妨碍在QM-m中进行上述行和列的交换。而QM-m经过上述行和列的交换后，其最后的列即第M-m列为
可以看到qM-m的元素都是行和列的交换前的QM-m中第lM-m列的元素，因而已经在步骤405中求出，而qM-m用于后续的信号检测。
步骤407当前被检测的发射信号为向量f中第M-m项，记为pm+1，pm+1＝f(M-m)。计算对当前被检测的发射信号的估计值
。发射信号pm+1的估计值
为，
其中，qM-m表示QM-m的第M-m列。
步骤408对所得到的发射信号的估计值
进行量化，得到对发射信号的检测结果
步骤409从接收信号的预匹配滤波结果中消除当前检测到的发射信号的影响，得到尚未被检测的M-m-1个发射信号对应的多个接收信号的预匹配滤波结果，即从对接收信号的预匹配滤波结果向量zM-m中删除第M-m项得到具有M-m-1项的(zM-m)min us；从(zM-m)min us中消除当前被检测到的发射信号的干扰，得到对应所有M-m-1个未被检测的发射信号的多个接收信号的预匹配滤波结果
其中φM-m是矩阵ΦM-m的第M-m列的头M-m-1行，φM-m具有M-m-1项。
步骤410从矩阵ΦM-m中删除第M-m列和第M-m行，得到矩阵ΦM-m-1。
步骤411判断下一步是否是检测最后一个发射信号，即判断m是否等于M-2，如果是，则执行步骤413；否则执行步骤412。
步骤412m的值增加1，即m＝m+1，返回步骤401。
步骤413当前被检测的发射信号为向量f的第一项，记为pM，pM＝f(1)。计算最后被检测的发射信号的估计值
发射信号pM的估计值
为，
其中，q1就是Q1。
步骤414对所得到的发射信号的估计值
进行量化，得到对发射信号的检测结果
通过以上方法，对发射信号进行检测的先后顺序为p1，p2，…，pM，对应的，发射信号的检测结果为 以上所述实施例中可以看到，如果递推发射信号估计误差协方差矩阵Q的初始值时所预先设置的检测发射信号的先后顺序与实际检测发射信号的顺序相同，则不用如步骤403到406所述的方法计算得到下一次迭代所需的估计误差协方差矩阵中的一些元素，而直接从递推Q的初始值过程中所得到的中间结果得到下一次迭代所需的估计误差协方差矩阵，因此，能够减少很多计算量；或者，如果递推Q的初始值时所预先设置的检测发射信号的先后顺序与实际检测发射信号的顺序相近，省略所述步骤403到406的可能也比较大，因此，也能够减少不少计算量。
从而，在慢衰落信道中，将接收端检测M个发射天线的先后顺序可以设置为最近一次检测的最优顺序，使得在图4所示的检测信号过程中，增加所述步骤401的判断结果为是的概率，相应减少所述步骤403到406带来的计算量。因为在慢衰落信道中，信道特性变化缓慢，与最近一次的最优检测顺序相比，当前时刻的最优检测顺序变化不大或相同，因此能够很好的利用递推Q的初始值过程中所得到的中间结果减少检测信号的计算量。
在快衰落信道中，也可以通过信道矩阵H，估计一个检测顺序，使得这个检测顺序接近实际使用的最优检测顺序。
在某些应用中，检测所有发射信号的顺序是预先固定的，依照这个预先固定的检测顺序逐个检测发射信号，在此过程中不需要去求最优的检测顺序。在这种情况下，将所述步骤201中预先设置的所有M个发射信号在接收端被检测的先后顺序，就是所述的预先固定的检测顺序，这样，不需要如步骤303所述的确定检测顺序的过程，而是根据所述预先固定的检测顺序确定当前选择哪一个待检测信号加以检测；因而，不需要如步骤304所述的矩阵的行和列的交换；同时，不需要如步骤403到406所述的计算下一次迭代所需的估计误差协方差矩阵的过程，直接利用递推Q过程中所得到的中间结果检测下一个待检测发射信号。通过以上方法，能够减少很多计算量。
因此，本发明实施例可以通过先找出QM-m的哪些元素需要在信号检测的过程中用到，再计算出这些元素，以避免计算QM-m的在信号检测过程中没有被用到的元素产生的不必要的计算量。
本发明实施例三还提供了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法。
在本发明实施例二的基础上，把本发明实施例二的步骤206改成以下的步骤206’求最后被检测的m个发射信号tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
利用对应最后被检测的一个发射信号的估计误差协方差矩阵
或者上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射信号tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵
递推得到
递推方法如下所述 首先由
和
利用
的关系计算出一个
例如计算出一个
同时也由
计算出
然后由
通过
计算出
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
从而由
得到
从上面的方法可以看出，数学上，我们得到
和
满足这样的关系 而具体实现的时候，为了减少计算量，上述由
得到
的递推方法可以细化为 首先由
和
计算出
再由
计算出
以及
然后由
计算出
最后由
通过
计算出
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
从而由
得到
更一般的，本发明实施例四还提供出了求一个矩阵的逆矩阵的方法，该方法所需的计算复杂度比现有的方法低。
本发明实施例中，给出计算M×M矩阵的逆矩阵的平方根矩阵的方法。该M×M矩阵表示为
该矩阵R满足该矩阵R与该矩阵的共轭转置矩阵RH相等。
下面给出计算矩阵R的逆矩阵的平方根矩阵的步骤，具体通过以下步骤实现，如图5所示 步骤501计算R(1)＝[r11]的逆矩阵(R(1))-1，即Q(1)＝(R(1))-1。
其中，R(1)是R矩阵的前1行前1列元素构成的子矩阵。本实施例中，用于递推的初始子矩阵是1行1列的子矩阵。当然，在实际应用中，可以采用2行2列以至任意的k行k列(k＜M)的子矩阵作为用于递推的初始子矩阵。
设置递推变量m＝2。
步骤502判断是否已得到R矩阵的逆矩阵的分解因子矩阵，即判断m是否大于M，如果是，则转到步骤506；否则，转到步骤503。
步骤503得到本次递推用的R(m)矩阵，R(m)可在上一次递推用的R(m-1)基础上增加一行、一列得到，具体表示为 其中，R(m)矩阵是R矩阵的前m行m列的子矩阵，具体为
R(m-1)矩阵是R矩阵的前m-1行m-1列的子矩阵，具体为
vm-1为R矩阵的第m列的前m-1项组成的向量，具体为
βm为R矩阵的第m行第m列的元素，具体为rmm。
用于递推的子矩阵R(m)需要从矩阵R的对角线上提取，即该子矩阵的R(m)满足子矩阵R(m)与该子矩阵的共轭转置矩阵(R(m))H相等。
在实际矩阵分解过程中，不需要具体得到R(m)的完整结构，而只需要得到vm-1和βm即可，vm-1和βm都可以从矩阵R中直接提取得到。
步骤504计算R(m)的逆矩阵(R(m))-1＝Q(m)。
首先由Qm-1、vm-1和βm计算出μm-1＝-Qm-1vm-1和
再由μm-1和ωm-1通过Tm-1＝Qm-1+ωm-1μm-1(μm-1)H计算出Qm-1的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果Tm-1，然后由
得到Qm。
而具体实现的时候，为了减少计算量，上述由Qm-1得到Qm的递推方法可以细化为 首先由Qm-1、vm-1和βm计算出μm-1＝-Qm-1vm-1，再由μm-1计算出
最后由μm-1和ωm-1通过Tm-1＝Qm-1+ωm-1μm-1(μm-1)H计算出Qm-1的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果Tm-1，然后由
得到Qm。
步骤505m的值增加1，即m＝m+1，然后转到步骤502。
递推过程中，递推变量m还可以增加大于1的整数，例如m＝m+2或m＝m+3等。这意味着，如果在本次递推过程中，计算2×2子矩阵的逆矩阵，则在下一次递推过程中，可以直接计算4×4子矩阵的逆矩阵，或者可以直接计算5×5子矩阵的逆矩阵。
步骤506得到矩阵R的逆矩阵R-1＝Q，所得到的Q满足Q＝R-1的关系。
本发明实施例四还提供了一种求一个矩阵的逆矩阵的方法。
把本发明实施例的步骤504修改为下面所述的步骤504’，而实施例三的其它步骤都保持不变。修改得到的的步骤504’如下。
步骤504’计算R(m)的逆矩阵(R(m))-1＝Q(m)。
首先由Qm-1、vm-1和βm，利用
的关系计算出一个χm-1，例如计算出一个
同时也由μm-1＝χm-1μm-1＝-χm-1Qm-1vm-1计算出μm-1；然后由μm-1通过Tm-1＝Qm-1+μm-1(μm-1)H计算出Qm-1的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果Tm-1，从而由
得到Qm。
而具体实现的时候，为了减少计算量，上述由Qm-1得到Qm的递推方法可以细化为 首先由Qm-1、vm-1和βm计算出μm-1＝-Qm-1vm-1，再由μm-1计算出
以及一个
然后由μm-1＝χm-1μm-1计算出μm-1，最后由μm-1通过Tm-1＝Qm-1+μm-1(μm-1)H计算出Qm-1的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果Tm-1，从而由
得到Qm。
本发明实施例五还提供了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，该方法可以应用于发射端所发射的信号包含至少一组Alamouti空时分组码的情况下的接收机。
假设发射端有2M个发射天线，每2个发射天线发射一组Alamouti空时分组码，则发射端共发射M组Alamouti空时分组码，其中Alamouti空时分组码为一组符号通过Alamouti空时分组码编码器信道编码得到的信道信号。接收端有N个接收天线，且N的个数大于等于M。
在具有所述M组Alamouti空时分组码的通信系统中，将第一组发送Alamouti空时分组码的两个发射天线与N个接收天线之间的信道矩阵表示为
把第二组发送Alamouti空时分组码的两个发射天线与N个接收天线之间的信道矩阵表示为
一般的，把第m组发送Alamouti空时分组码的两个发射天线与N个接收天线之间的信道矩阵表示为
而把第m组发射天线发射的符号表示为{s1m，s2m}，其中m＝1，2，......，M。
这时，在一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内，在接收端的N个接收天线上的接收信号r为r＝Hs+η，可以表示为如下形式
其中，等效信道矩阵H是一个2N×2M的矩阵。
此外，若发射端共有2L+K个发射天线，其中有L组Alamouti空时分组码通过2L个发射天线发射，每2个发射天线发射一组Alamouti空时分组码，所发射的符号表示为s1，s2，…sL，在Alamouti空时分组码周期的第一个符号周期发射的符号表示为s11，s12，…s1L，在Alamouti空时分组码周期的第二个符号周期发射的符号表示为s21，s22，…s2L；同时，还有K组符号直接通过K个发射天线发射，每组符号通过一个发射天线发射，所发射的符号表示为b1，b2，…bK，在Alamouti空时分组码周期的第一个符号周期发射的符号表示为b11，b12，…b1K，在Alamouti空时分组码周期的第二个符号周期发射的符号表示为b21，b22，…b2K。接收端有N个发射天线，满足N≥L+K。其中，把第k个发射一组符号的单个发射天线与N个接收天线之间的信道矩阵表示为[f1k f2k…fNk]，其中，k＝1，2，......，K。
这时，在一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内，在接收端的N个接收天线上的接收信号r为
其中，
也可以将F改写成与H1 具有相同格式的矩阵，相应的b也需要改写，得到如下所述的F和b
上述两种形式的F和b，选哪一种对于接收性能没有影响，对于接收机复杂度的影响也很小，因而可以忽略。上述两种形式的F和b，还可以是下面的形式
上述4种形式的F和b的实质是，同一个发射天线k在一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内分别发射的两个符号，它们在F中对应于同一个接收天线n的两项，必然是(fnk)*与fnk或者-(fnk)*与fnk的关系，即互为共轭或者负的共轭关系。这种构造方法可以提高接收机的性能。
本发明实施例中，以F的第二种表示方法为例，给出信号检测结果。这时，在L组Alamouti空时分组码外加K组符号的信道模型中，信道矩阵H是一个2N×2(L+K)的矩阵，如下所示
如果将所有的2L+K个发射天线，用发射符号组表示，其中2L个发射天线用符号组1，2，......，L表示，K个发射天线用符号组L+1，L+2，......，L+K表示，则2L个发射天线中每一组发射天线发送的Alamouti空时分组码对应信道矩阵H的两列，记为hm，m＝1，2，......，L；K个发射天线中每一个发射天线所发送的符号组也对应信道矩阵H的两列，记为hm，m＝L+1，L+2，......，L+K。
本发明实施例五给出当发射端2L+K个发射天线发射L组Alamouti空时分组码外加K组符号时，利用接收端N个接收天线接收的接收信号检测信号的方法。其中，2L个发射天线发射由L组符号通过Alamouti空时分组码编码器信道编码后得到的L组Alamouti空时分组码，而K个发射天线直接发射K组符号。该方法在多入多出MIMO系统中检测发射端发射的至少两个符号，其中所述至少两个符号中的至少一个符号在发射端由一个编码器进行信道编码后再由至少一个发射天线发射；所述编码器利用符号重复的方式对输入符号进行信道编码得到信道信号，所述信道信号包括一个原输入符号，或者包括一个输入符号的负数值，或者包括一个输入符号的复数共轭值，或者包括一个输入符号的负的复数共轭值，所述编码器输出的信道信号通过至少一个发射天线发射并通过至少两个不同的信道到达接收端；该方法包括 a.接收端的至少两个接收天线接收发射端所发射的信道信号，获得至少两个接收信号； b.接收端进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵； c.利用信道矩阵计算出所述至少两个符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵，然后利用所述部分符号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分符号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分符号且个数多于所述部分符号个数的符号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵或者估计误差协方差矩阵中的一些项，检测发射端发射的至少两个符号中的至少一个。
图6所示为计算所有发射符号组的估计误差协方差矩阵的初始值的流程图，包括以下几个步骤 步骤601接收端接收到发射端从2L+K个发射天线分别发射的L组Alamouti空时分组码和K组符号后，获得N个接收信号，并根据接收信号进行信道估计，得到由单个符号周期内的信道系数组成的N×(2L+K)的信道矩阵，再由此构造一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内的2N×2(L+K)的扩展信道矩阵H，构造Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内的发射符号向量s，分别为
也可以表示为 这时，一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内的接收信号向量r为 在此，在实际应用过程中，可以不用具体得到上述的扩展信道矩阵，因为，扩展信道矩阵中的各信道系数是由单个符号周期内的信道系数构成的。
预先设置所有发射符号组1，2，...，L，L+1，...，L+K在接收端被检测的先后顺序，用发射符号组序号记为tL+K，tL+K-1，…，tL+1，tL，…t2，t1，然后，相应的把扩展信道矩阵H按列重新排序，则得到
其中，
表示发射符号组tm对应的两列。
利用向量f＝[t1，t2，…，tm，…，tL+K-1，tL+K]T记录与扩展信道矩阵
对应的符号组的索引。
步骤602用M表示发射端所发射的符号组的总个数，即设M＝L+K，那么扩展信道矩阵
可以表示为
用扩展信道矩阵
先求得
的互相关信道矩阵
再由ΦM求得估计误差的协方差矩阵QM的逆矩阵 其中，所得到的RM为
RM中的
都是2×2的矩阵块，其中，*表示对1个矩阵取共轭转置。同时，对角线上的矩阵块为
而非对角线上的矩阵块为
所以对于对角线上的矩阵块，只需要计算其中的一项；而对于非对角线上的矩阵块，只需要计算其中的两项
和
即可。同时(RM)H＝RM，从而只需要计算RM中对角线一侧的所有矩阵块即可。
我们把满足
的矩阵称为Alamouti矩阵，容易看到上述的矩阵块
和
都是Alamouti矩阵，而需要计算出一个Alamouti矩阵时，不需要计算出该矩阵中全部的4项，只需要计算出其中的两项即可，例如只计算出第一列
或者只计算出第一行[a1 a2]。
步骤603计算最后被检测的一个发射符号组t1对应的估计误差协方差矩阵，记为
所述一个发射符号组t1，就是一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内由同一组天线所发射的两个符号，而所述同一组天线，在发射Alamouti空时分组码的时候是两个天线，在发射一路空间复用的信号的时候是一个天线。
对应发射符号组t1的扩展信道矩阵为
从步骤602中计算的RM中，得到发射符号组t1的估计误差协方差矩阵的逆矩阵为
容易
看到就是R(M)对角线上第1行第1列到第2行第2列的2×2的矩阵块 由
得到
下面递推最后被检测的m个发射符号组tm，…t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
首先，让m等于2，进入步骤604。
步骤604判断是否已得到M-1个被检测发射符号组的估计误差协方差矩阵，即判断m是否大于M-1，如果是，则说明已得到M-1个被检测发射符号组的估计误差协方差矩阵，转到步骤608；否则，递推m个被检测发射符号组的估计误差协方差矩阵
的值，执行步骤605、606、607。
步骤605最后被检测的m个发射符号组tm，…，t2，t1对应的扩展信道矩阵为
因此，相应的估计误差协方差矩阵的逆矩阵为
与
有如下的递推关系
其中，
是上一次递推的结果或者是初始值
容易看到
和
都可以从步骤602中计算的RM中直接得到，更具体的，
是RM对角线上第2m-1行第2m-1列到第2m行第2m列的2×2的矩阵块，而
是由RM第2m-1列和第2m列的头2(m-1)行组成的2(m-1)行2列的矩阵块。从而不需要任何计算，就可以直接得到
容易看出，
从而由
第一行第一列的项就可以得到整个
把
第一行第一列的项记为
同理，由
的第一列就可以直接得到它的第二列，把
的第一列记为
步骤606求最后被检测的m个发射符号组tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
利用对应最后被检测的一个发射符号组的估计误差协方差矩阵
或者上一次递推得到的对应最后被检测的m-1个发射符号组tm-1，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵
递推得到
递推方法如下所述 首先由
和
计算出
和
利用Alamouti矩阵的对称性，可以直接由
得到
而不需要计算，即
那么
必然满足
从而
的各个元素可以直接由
的各个元素得到，通过一些取负号和取共轭的操作。
然后由
和
通过
计算出
最后由
得到
注意在上述的计算过程中，矩阵Tm-1、Qm-1、
和
都是关于对角线Hermitian对称的(即矩阵满足该矩阵的共轭转置与该矩阵本身相等)，从而只需要计算出上述各个矩阵对角线一侧的所有项而节省计算量；用(x，y)表示矩阵第x行第y列的项，则这些矩阵中由(2i-1，2j-1)、(2i-1，2j)、(2i，2j-1)、(2i，2j)这4项组成的2行2列的子矩阵都是Alamouti矩阵，这里i＝1，2，...，m-1，j＝1，2，...，m-1，从而在每个2行2列的子矩阵中，只需要计算出一半的项即2项，从而可以进一步节省计算量；
也不需要计算，可以直接由
得到。
上述
称为
的广义谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果，因为
满足前述的
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果的定义，而
相当于把
看作是Q矩阵，再求一次谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果。
而具体实现的时候，为了减少计算量，上述由
得到
的递推方法中，计算
的步骤可以细化为 步骤607m的值增加1，即m＝m+1，然后返回步骤604。
步骤608现在已经得到M-1个发射符号组tM-1，…，tm，…，t2，t1对应的估计误差协方差矩阵
的值。首先由
和
计算出
和
具体实现的时候，为了减少计算量，上述计算过程可以细化为先由
和
计算出
再由
计算出 然后，利用步骤606所述的方法，由
直接得到
再由
和
算出
的对角线元素，即 其中i＝1，2，...，2(M-1)，
和
分别表示矩阵
和
对角线上的第i个元素，即矩阵
和
第i行第i列上的元素，而
和
表示列向量
和
的第i项。因为有
k＝1，2，...，(M-1)，所以实际上我们只需要计算i＝1，3，5，7...，2M-3，就可以求得
对角线上的所有项。
在前述的表达式中令m＝M，我们得到表达式
我们不需要计算这个表达式，只是由这个表达式我们可以清楚的看到，通过本步骤的上述计算过程，我们已经得到了矩阵
的对角线上的所有元素，而它们就是
以及矩阵
的对角线元素
i＝1，2，...，2(M-1)。
因为所有的M个发射符号组的集合是相同的，所以在理想的浮点计算的场景下，所有M个发射符号组的估计误差协方差矩阵是唯一的；而预先设置的所有M个发射符号组在接收端被检测的先后顺序tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1不同，只会导致各个
内行和列的位置做相应的交换，而各个
内包含的元素集合是相同的。所以我们可以记 下面开始信号检测的步骤，注意我们已经求得了所有的M个发射符号组的估计误差协方差矩阵
的对角线上的所有元素，而
就是信号检测过程中决定一个最优检测顺序，且依照所述最优检测顺序并使用干扰消除的方法逐次检测各个发射符号组时，所使用的估计误差协方差矩阵的初始值。此外在上述递推的过程中我们求得了
和各个
m＝1，2，...，M-1，所述的各个
是部分待检测发射符号组的估计误差协方差矩阵，是对应发射符号组tm，…，t2，t1的估计误差协方差矩阵。
得到所有待检测发射符号组的估计误差协方差矩阵的初始值后，进入图7所示的检测信号的流程中，即转到图7的a。
图7为信号检测的流程图，图7所示的信号检测从a开始。
步骤701发射符号组的索引仍然是向量f＝[t1，t2，…，tm，…，tM-1，tM]T。用于信号检测过程中迭代的Q的初始值记为
P(M)/2对应的扩展信道矩阵就是
记为
而相应的发射符号组的索引仍然是向量f＝[t1，t2，…，tm，…，tM-1，tM]T。对接收到的信号
进行预匹配滤波变换，得到接收信号向量r的预匹配滤波结果zM＝(H(M))H·r，其中，(H(M))H为匹配滤波器。下面将检测信号过程中的迭代变量m设为1，进入步骤702。
步骤702在M个发射符号组中确定接收信噪比最好的发射符号组，方法是在QM的对角线元素中，查找所取的值最小的项，记为第lM行和第lM列的项，即
注意i＝2k-1，k＝1，2，...，M。所述QM+1-m对角线元素中第lM行和第lM列的项对应于M+1-m个发射符号组中接收信噪比最好的发射符号组，即当前被检测的发射符号组。
步骤703计算后续信号检测需要用到的矩阵QM的非对角线的元素，它们就是QM的第lM行的非对角元素以及第lM列的非对角元素，以及QM的第lM+1行的非对角元素以及第lM+1列的非对角元素。根据矩阵QM满足
的对称关系从而QM(i，j)＝(QM(j，i))*，只需要计算QM的第lM列的非对角元素QM(i，lM)，i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，2M，以及第lM+1列的非对角元素QM(i，lM+1)，i＝1，2，...，lM，lM+2，lM+3，...，2M。而QM的第lM行的各个非对角元素QM(lM，i)(i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，M)可以通过对QM的第lM列的相应位置的元素QM(i，lM)取共轭得到；QM的第lM+1行的各个非对角元素QM(lM+1，i)(i＝1，2，...，lM，lM+2，lM+3，...，M)可以通过对QM的第lM+1列的相应位置的元素QM(i，lM+1)取共轭得到。
而QM的第lM列和第lM+1列的非对角元素，由前述 和计算。
具体的，如果lM＝2M-1，则QM的第2M-1列的非对角线元素是
和0，相应QM的第2M列的非对角线元素是
和0，注意
不需要计算，可以直接由
得到。而如果lM≠2M-1，则QM的第lM列的非对角线元素分别由 i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，2(M-1)，以及
和
计算；而QM的第lM+1列的非对角线元素可以由QM的第lM列的非对角线元素直接得到而不需要计算，利用QM的第lM列和第lM+1列中由(2i-1，lM)、(2i-1，lM+1)、(2i，lM)、(2i，lM+1)这4项组成的2行2列的子矩阵都是Alamouti矩阵，这里i＝1，2，...，M。
步骤704在矩阵QM中交换第lM行和第2M-1行，交换第lM列和第2M-1列，再交换第lM+1行和第2M行，交换第lM+1列和第2M列；相应的，在矩阵ΦM中交换第lM行和第2M-1行，交换第lM列和第2M-1列，再交换第lM+1行和第2M行，交换第lM+1列和第2M列；相应的，在对接收信号的预匹配滤波结果向量zM中交换第lM项和第2M-1项，再交换第lM+1项和第2M项。在向量f中交换第(lM+1)/2项和第M项。注意矩阵QM中第2M-1行、第2M-1列、第2M行和第2M列的非对角元素在多数情况下都没有被求出来，但是这不妨碍在QM中进行上述行和列的交换。
步骤705当前被检测的发射符号组为向量f中第M项，记为pm，pm＝f(M)。计算对当前被检测的发射符号组在两个符号周期内的两个符号的估计值，如果当前被检测的是进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
如果当前被检测的是没有进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
再由此得到对发射符号组中两个符号的估计值
和
这里qM表示QM的第2M-1列而q′HM表示QM的第2M列。
步骤706对所得到的发射符号组的估计值
进行量化，得到对发射符号组的检测结果 步骤707从接收信号向量的预匹配滤波结果中消除当前检测到的发射符号组中两个符号的影响，得到尚未被检测的M-m个发射符号组对应的多个接收信号的预匹配滤波结果，从而通过干扰消除技术将下一次信号检测问题变为M-m个发射符号组的检测，具体方法是删除有2M项的列向量zM的最后2项得到有2(M-1)项的列向量(zM)min us；从(zM)min us中消除当前被检测到的发射符号组中两个符号的干扰，如果当前被检测的是进行Alamouti空时分组码编码的符号组，那么得到
如果当前被检测的是没有进行Alamouti空时分组码编码的符号组，那么得到
其中φM是矩阵Φ(M)的最后2列即第2M-1列和第2M列的头2M-2行。
步骤708从矩阵ΦM+1-m中删除第2M列和第2M行，再删除第2M-1列和第2M-1行，得到矩阵ΦM-m。
下面开始第2个，3个，...直至第M个发射符号组的检测，进入图8。
步骤801判断在图2所示求QM的初始值的过程中，是否已得到对应M-m个发射符号组的估计误差协方差矩阵QM-m，如果是，则执行步骤802；否则，执行步骤803。
步骤802将递推QM的初始值的过程中得到的QM-m作为下一次迭代所需要的对应M-m个发射符号组的估计误差协方差矩阵QM-m。然后执行步骤807。
我们可以得到
其中w′M-m可以直接由wM-m得到，因为列向量wM-m和w′M-m组成的矩阵[wM-m w′M-m]必然是完全由若干个2行2列的Alamouti子矩阵组成的；而由
可以计算出QM-m。而本发明实施例只利用矩阵QM+1-m计算下一次迭代所需要的对应M-m个发射符号组的估计误差协方差矩阵QM-m中所需要的项，具体方法是 步骤803先由TM-m、wM-m和w′M-m算出QM-m的对角线元素，即其中i＝1，2，...，2(M-m)，QM-m(i，i)和TM-m(i，i)分别表示矩阵QM-m和TM-m对角线上的第i个元素，即矩阵QM-m和TM-m第i行第i列上的元素，而wM-m(i)和w′M-m(i)分别表示列向量wM-m和w′M-m的第i项。而因为有QM-m(2k-1，2k-1)＝QM-m(2k，2k)，k＝1，2，...，(M-m)，所以实际上我们只需要计算i＝1，3，5，7...，2(M-m)-1，就可以求得QM-m对角线上的所有项。
步骤804在M-m个待检测发射符号组中确定接收信噪比最好的发射符号组，方法是在QM-m的对角线元素中，查找所取的值最小的项，记为第lM-m行和第lM-m列的项，即
注意i＝2k-1，k＝1，2，...，M-m。所述QM-m对角线元素中第lM-m行和第lM-m列的项对应于M-m个发射符号组中接收信噪比最好的发射符号组，即当前被检测的发射符号组。
步骤805计算后续信号检测需要用到的矩阵QM-m的非对角线的元素，它们就是QM-m的第lM-m行的非对角元素以及第lM-m列的非对角元素，以及第lM-m+1行的非对角元素以及第lM-m+1列的非对角元素。根据矩阵QM-m满足
的对称关系从而QM-m(i，j)＝(QM-m(j，i))*，只需要计算QM-m的第lM-m列的非对角元素QM-m(i，lM-m)，i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，2(M-m)，以及第lM-m+1列的非对角元素QM-m(i，lM-m+1)，i＝1，2，...，lM，lM+2，lM+3，...，2(M-m)；而QM-m的第lM-m行和第lM-m+1行的各个非对角元素可以通过对QM-m的第lM-m列和第lM-m+1列的相应位置的元素取共轭得到。
而QM-m的第lM-m列的非对角元素，由 计算，其中i＝1，2，...，lM-1，lM+1，lM+2，...，2(M-m)。而QM-m的第lM-m+1列的非对角线元素可以由QM-m的第lM-m列的非对角线元素直接得到而不需要计算，利用QM-m的第lM-m列和第lM-m+1列中由(2i-1，lM-m)、(2i-1，lM-m+1)、(2i，lM-m)、(2i，lM-m+1)这4项组成的2行2列的子矩阵都是Alamouti矩阵，这里i＝1，2，...，M-m。而TM-m(i，lM-m)是矩阵QM-m+1中的一项，如果QM-m+1已知，则直接从QM-m+1得到TM-m(i，lM-m)；否则用下述的方法求得QM-m+1中的该项的值，例如依次找QM-m+2、QM-m+3、...、QM中的对应项是否已知，直到在第一个QM-m+k，k＝2，...，m中找到是已知的，再由此根据本步骤所示的由Qi+1的项计算的项计算Qi的对应项的方法，由上述QM-m+k的一个对应项，依次求得矩阵QM-m+k-k1，k1＝1，2，...，k-1中的对应项，最后求得QM-m+1中的对应项就是所需的TM-m(i，lM-m)；如果直到QM中的对应项仍然不是已知的，则用步骤703所示的方法求得QM中的对应项的值，再由此根据本步骤所示的由Qi+1的项计算的项计算Qi的对应项的方法，由上述QM的一个对应项，依次求得矩阵QM-k2，k2＝1，2，...，m-1中的对应项，最后求得QM-m+1中的对应项就是所需的TM-m(i，lM-m)。
步骤806在矩阵QM-m中交换第lM-m行和2(M-m)-1行，交换第lM-m列和2(M-m)-1列，再交换第lM-m+1行和2(M-m)行，交换第lM-m+1列和2(M-m)列；相应的，在矩阵ΦM-m中交换第lM-m行和2(M-m)-1行，交换第lM-m列和2(M-m)-1列，再交换第lM-m+1行和2(M-m)行，交换第lM-m+1列和2(M-m)列；相应的，在对接收信号的预匹配滤波结果向量zM-m中交换第lM-m项和第2(M-m)-1项，再交换第lM-m+1项和第2(M-m)项。在向量f中交换第lM-m项和第M-m项。
类似于步骤704中的原理，矩阵QM-m中第2(M-m)-1行、第2(M-m)-1列、第2(M-m)行和第2(M-m)列的非对角元素在多数情况下都没有被求出来，但是这不妨碍在QM-m中进行上述行和列的交换。
步骤807当前被检测的发射符号组为向量f中第M-m项，记为pm+1，pm+1＝f(M-m)。计算对当前被检测的发射符号组在两个符号周期内的两个符号的估计值，如果当前被检测的是进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
如果当前被检测的是没有进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
再由此得到对发射符号组中两个符号的估计值
和
这里qM-m表示QM-m的第2(M-m)-1列而q′HM-m表示QM-m的第2(M-m)列。
步骤808对所得到的发射符号组的估计值
和
进行量化，得到对发射符号组的检测结果
和
步骤809从接收信号向量的预匹配滤波结果中消除当前检测到的发射符号组中两个符号的影响，得到尚未被检测的M-m-1个发射符号组对应的多个接收信号的预匹配滤波结果，从而通过干扰消除技术将下一次信号检测问题变为M-m个发射符号组的检测，具体方法是删除有2(M-m)项的列向量zM-m的最后2项得到有2(M-m-1)项的列向量(zM-m)min us；从(zM-m)min us中消除当前被检测到的发射符号组中两个符号的干扰，如果当前被检测的是进行Alamouti空时分组码编码的符号组，那么得到
如果当前被检测的是没有进行Alamouti空时分组码编码的符号组，那么得到
其中φM-m是矩阵ΦM-m的最后2列即第2(M-m)-1列和第2(M-m)列的头2(M-m-1)行。
步骤810从矩阵ΦM-m中删除第2(M-m)列和第2(M-m)行，再删除第2(M-m)-1列和第2(M-m)-1行，得到矩阵ΦM-m-1。
步骤811判断下一步是否是检测最后一个发射符号组，即判断m是否等于M-2，如果是，则执行步骤813；否则执行步骤812。
步骤812m的值增加1，即m＝m+1，返回步骤801。
步骤813当前被检测的发射符号组为向量f的第一项，记为pM，pM＝f(1)。计算最后被检测的发射符号组在两个符号周期内的两个符号的估计值，如果当前被检测的是进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
如果当前被检测的是没有进行Alamouti空时分组码编码的符号组则
再由此得到对发射符号组中两个符号的估计值
和
这里q1表示Q1的第1列而q′H1表示Q1的第2列。
步骤814对所得到的发射符号组的估计值
和
进行量化，得到对发射符号组的检测结果
和
通过以上方法，对发射符号组进行检测的先后顺序为p1，p2，…，pM，对应的，M个发射符号组的检测结果为 本发明实施例将本发明实施例一和二中的方法推广到通过空间复用发射的多路发射信号中包含至少一路Alamouti空时分组码(STBC)的场景，进一步利用了Alamouti空时分组码的对称性，减少了所需的计算量，进而减少了接收机的硬件资源的使用和减小了信号检测的时延。应当理解的是，本发明实施例一至实施例五的信号检测的方法，可以应用于干扰消除接收机，还可以应用于线性接收机。
图1所示的系统中，发射信号的向量与接收信号的向量之间满足关系式x(k)＝Hs(k)+w，而其中信道矩阵H是一个N×M的复数矩阵。在N＝M的情况下，可以直接求得H的逆矩阵H-1，再由
得到发射信号向量的估计值
该估计值
称为s(k)线性迫零估计值，因为由x(k)＝Hs(k)+w，可以看出理论上
这里所提到的线性迫零估计值的获取方法，也就是一种线性迫零估计值检测的方法，应当理解的是，也是一种信号检测的方法，在本发明实施例六和实施例七中进行具体的描述，该信号检测的方法可以应用于线性接收机。
本发明实施例六给出了一种信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括， a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵，然后利用计算出的矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
如图9所示，该方法具体包括以下步骤 步骤901接收端接收到发射端从M个发射天线分别发射的M个发射信号，获得N个接收信号，并根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H。
步骤902计算H(1)＝[h11]的逆矩阵(H(1))-1，即Q(1)＝(H(1))-1。
其中，H(1)是H矩阵的前1行前1列元素构成的子矩阵。本实施例中，用于递推的初始子矩阵是1行1列的子矩阵。当然，应当理解的是，在实际应用中，可以采用2行2列以至任意的k行k列(k＜M)的子矩阵作为用于递推的初始子矩阵。
设置递推变量m＝2。
步骤903判断是否已得到H矩阵的逆矩阵，即判断m是否大于M，如果是，则转到步骤907；否则，转到步骤904。
步骤904获得本次递推用的H(m)矩阵；本次递推用的H(m)矩阵可在上一次递推用的H(m-1)矩阵的基础上增加一行和一列得到，具体表示为 其中，H(m)矩阵是H矩阵的前m行m列的子矩阵，具体为
H(m-1)矩阵是H矩阵的前m-1行m-1列的子矩阵，具体为
vm-1为H矩阵的第m列的前m-1项组成的向量，具体为
βm为H矩阵的第m行第m列的元素，具体为hmm；而ym-1H为H矩阵的第m行的前m-1项组成的行向量，具体为 用于递推的子矩阵H(m)可以从矩阵H中提取。
在实际计算过程中，不需要具体得到H(m)的完整结构，而只需要得到vm-1、βm和ym-1H即可，vm-1、βm和ym-1H都可以从矩阵H中直接提取得到。
步骤905计算H(m)的逆矩阵(H(m))-1＝Q(m)。
首先由Qm-1、vm-1、βm和ym-1H计算出μm-1＝-Qm-1vm-1、
和
再由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
而具体实现的时候，为了降低计算复杂度，上述由Qm-1得到Qm的递推方法可以细化为 首先计算出μm-1＝-Qm-1vm-1和
再由μm-1计算出
最后由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
或者，上述由Qm-1得到Qm的递推方法还可以细化为另外一种实现步骤，即首先计算出
和μm-1＝-Qm-1vm-1，再由ψm-1H计算出
最后由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
步骤906m的值增加1，即m＝m+1，然后转到步骤903。
递推过程中，递推变量m还可以增加大于1的整数，例如m＝m+2或m＝m+3等。这意味着，如果在本次递推过程中，计算2×2子矩阵的逆矩阵，则在下一次递推过程中，可以直接计算4×4子矩阵的逆矩阵，或者可以直接计算5×5子矩阵的逆矩阵。
步骤907得到矩阵H的逆矩阵H-1＝Q，所得到的Q满足Q＝H-1的关系。
步骤908计算发射信号向量的估计值
其中
可以通过
获得。该估计值
称为s(k)线性迫零估计值。
步骤909对所得到的发射信号向量的估计值
的各项进行量化，得到各个发射信号的检测结果。
利用本发明实施例六提供的信号检测的方法，减少了所需的计算量，进而减少了接收机的硬件资源的使用和减小了信号检测的时延。
本发明实施例七还给出了一种信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，该方法包括 a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号； b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H； c.利用信道矩阵H计算出H矩阵H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵，然后利用计算出的H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项； d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
如图10所示，该方法具体包括步骤 步骤1001接收端接收到发射端从M个发射天线分别发射的M个发射信号，获得N个接收信号，并根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H。
步骤1002计算H(1)＝[h11]的逆矩阵的LDU分解，即L(1)＝1，U(1)＝1和D(1)＝(H(1))-1。
其中，H(1)是H矩阵的前1行前1列元素构成的子矩阵。本实施例中，用于递推的初始子矩阵是1行1列的子矩阵。当然，应当理解的是，在实际应用中，可以采用2行2列以至任意的k行k列(k＜M)的子矩阵作为用于递推的初始子矩阵。
设置递推变量m＝2。
步骤1003判断是否已得到H矩阵的逆矩阵的LDU分解，即判断m是否大于M，如果是，则转到步骤1007；否则，转到步骤1004。
步骤1004得到本次递推用的H(m)矩阵；H(m)矩阵可在上一次递推用的H(m-1)基础上增加一行、一列得到，具体表示为 其中，H(m)矩阵是H矩阵的前m行m列的子矩阵，具体为
H(m-1)矩阵是H矩阵的前m-1行m-1列的子矩阵，具体为
vm-1为H矩阵的第m列的前m-1项组成的向量，具体为
βm为H矩阵的第m行第m列的元素，具体为hmm；而ym-1H为H矩阵的第m行的前m-1项组成的行向量，具体为 用于递推的子矩阵H(m)可以从矩阵H中提取。
在实际计算过程中，不需要具体得到H(m)的完整结构，而只需要得到vm-1、βm和ym-1H即可，vm-1、βm和ym-1H都可以从矩阵H中直接提取得到。
步骤1005由H(m-1)的逆矩阵(H(m-1))-1＝Q(m-1)的LDU分解Qm-1＝Lm-1Dm-1Um-1即Lm-1、Dm-1和Um-1，递推计算H(m)的逆矩阵(H(m))-1＝Q(m)的LDU分解Qm＝LmDmUm。即求得而只需求得其中的
am-1＝-Lm-1Dm-1Um-1vm-1和
就可以求出Lm、Dm和Um。
而具体实现的时候，为了降低计算复杂度，上述由Lm-1、Dm-1和Um-1得到Lm、Dm和Um的递推方法可以细化为 首先计算出Qm-1＝Lm-1Dm-1Um-1，再由Qm-1计算
am-1＝-Qm-1vm-1和 或者上述由Lm-1、Dm-1和Um-1得到Lm、Dm和Um的递推方法还可以细化为另外一种实现步骤，即首先计算出
和vm-1＝Um-1vm-1，再由ym-1H和vm-1计算
am-1＝-Lm-1Dm-1vm-1和
就可以求出Lm、Dm和Um。
步骤1006m的值增加1，即m＝m+1，然后转到步骤1003。
递推过程中，递推变量m还可以增加大于1的整数，例如m＝m+2或m＝m+3等。这意味着，如果在本次递推过程中，计算2×2子矩阵的逆矩阵，则在下一次递推过程中，可以直接计算4×4子矩阵的逆矩阵，或者可以直接计算5×5子矩阵的逆矩阵。
步骤1007得到矩阵H的逆矩阵H-1＝Q的LDU分解，所得到的LDU满足Q＝H-1＝LDU的关系。
步骤1008计算发射信号向量的估计值
可以通过
计算获得。该估计值
称为s(k)线性迫零估计值。
步骤1009对所得到的发射信号向量的估计值
的各项进行量化，得到各个发射信号的检测结果。量化过程与本发明实施例二的步骤306中的量化过程类似，在此不做赘述。
利用本发明实施例七提供的信号检测的方法，减少了所需的计算量，进而减少了接收机的硬件资源的使用和减小了信号检测的时延。
更一般的，本发明实施例六还提供出了求一个一般的M×M矩阵的逆矩阵的方法，而本发明实施例七还提供出了求一个一般的M×M矩阵的逆矩阵的LDU分解的方法。这些方法所需的计算复杂度比现有的方法低。且与本发明实施例四提供的方法不同的是，本发明实施例六和实施例七中所提到的一般的M×M矩阵H不需要满足该矩阵H与该矩阵的共轭转置矩阵HH相等这个条件。
下面介绍本发明实施例六提供的求一个一般的M×M矩阵的逆矩阵的方法，即给出计算矩阵H的逆矩阵的方法，如图11所示，具体包括 步骤1101计算H(1)＝[h11]的逆矩阵(H(1))-1，即Q(1)＝(H(1))-1。
其中，H(1)是H矩阵的前1行前1列元素构成的子矩阵。本实施例中，用于递推的初始子矩阵是1行1列的子矩阵。当然，在实际应用中，可以采用2行2列以至任意的k行k列(k＜M)的子矩阵作为用于递推的初始子矩阵。
设置递推变量m＝2。
步骤1102判断是否已得到H矩阵的逆矩阵，即判断m是否大于M，如果是，则转到步骤1106；否则，转到步骤1103。
步骤1103得到本次递推用的H(m)矩阵；H(m)矩阵可以通过在上一次递推用的H(m-1)基础上增加一行、一列得到，具体表示为 其中，H(m)矩阵是H矩阵的前m行m列的子矩阵，具体为
H(m-1)矩阵是H矩阵的前m-1行m-1列的子矩阵，具体为
vm-1为H矩阵的第m列的前m-1项组成的向量，具体为
βm为H矩阵的第m行第m列的元素，具体为hmm；而ym-1H为H矩阵的第m行的前m-1项组成的行向量，具体为 用于递推的子矩阵H(m)需要从矩阵H中提取。
在实际计算过程中，不需要具体得到H(m)的完整结构，而只需要得到vm-1、βm和ym-1H即可，vm-1、βm和ym-1H都可以从矩阵H中直接提取得到。
步骤1104计算H(m)的逆矩阵(H(m))-1＝Q(m)。
首先由Qm-1、vm-1、βm和ym-1H计算出μm-1＝-Qm-1vm-1、
和
再由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
而具体实现的时候，为了减少计算量，降低计算复杂度，上述由Qm-1得到Qm的递推方法可以细化为 首先计算出μm-1＝-Qm-1vm-1和
再由μm-1计算出
最后由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
或者，上述由Qm-1得到Qm的递推方法还可以细化为另外一种实现步骤，即首先计算出
和μm-1＝-Qm-1vm-1，再由ψm-1H计算出
最后由μm-1、ψm-1H和ωm-1通过
计算出Tm-1，然后由
得到Qm。
步骤1105m的值增加1，即m＝m+1，然后转到步骤1102。
递推过程中，递推变量m还可以增加大于1的整数，例如m＝m+2或m＝m+3等。这意味着，如果在本次递推过程中，计算2×2子矩阵的逆矩阵，则在下一次递推过程中，可以直接计算4×4子矩阵的逆矩阵，或者可以直接计算5×5子矩阵的逆矩阵。
步骤1106得到矩阵H的逆矩阵H-1＝Q，所得到的Q满足Q＝H-1的关系。
本发明实施例七提供的求一个一般的M×M矩阵的逆矩阵的LDU分解的方法，即给出计算矩阵H的逆矩阵的LDU分解的方法，如图12所示，具体包括 步骤1201计算H(1)＝[h11]的逆矩阵的LDU分解，即L(1)＝1，U(1)＝1和D(1)＝(H(1))-1。
其中，H(1)是H矩阵的前1行前1列元素构成的子矩阵。本实施例中，用于递推的初始子矩阵是1行1列的子矩阵。当然，在实际应用中，可以采用2行2列以至任意的k行k列(k＜M)的子矩阵作为用于递推的初始子矩阵。
设置递推变量m＝2。
步骤1202判断是否已得到H矩阵的逆矩阵的LDU分解，即判断m是否大于M，如果是，则转到步骤1206；否则，转到步骤1203。
步骤1203得到本次递推用的H(m)矩阵；H(m)矩阵可以通过在上一次递推用的H(m-1)基础上增加一行、一列得到，具体表示为 其中，H(m)矩阵是H矩阵的前m行m列的子矩阵，具体为
H(m-1)矩阵是H矩阵的前m-1行m-1列的子矩阵，具体为
vm-1为H矩阵的第m列的前m-1项组成的向量，具体为
βm为H矩阵的第m行第m列的元素，具体为hmm；而ym-1H为H矩阵的第m行的前m-1项组成的行向量，具体为 用于递推的子矩阵H(m)需要从矩阵H中提取。
在实际计算过程中，不需要具体得到H(m)的完整结构，而只需要得到vm-1、βm和ym-1H即可，vm-1、βm和ym-1H都可以从矩阵H中直接提取得到。
步骤1204由H(m-1)的逆矩阵(H(m-1))-1＝Q(m-1)的LDU分解Qm-1＝Lm-1Dm-1Um-1即Lm-1、Dm-1和Um-1，递推计算H(m)的逆矩阵(H(m))-1＝Q(m)的LDU分解Qm＝LmDmUm。即求得而只需求得其中的
am-1＝-Lm-1Dm-1Um-1vm-1和
就可以求出Lm、Dm和Um。
而具体实现的时候，为了减少计算量，降低计算复杂度，上述由Lm-1、Dm-1和Um-1得到Lm、Dm和Um的递推方法可以细化为 首先计算出Qm-1＝Lm-1Dm-1Um-1，再由Qm-1计算
am-1＝-Qm-1vm-1和 或者上述由Lm-1、Dm-1和Um-1得到Lm、Dm和Um的递推方法还可以细化为另外一种实现步骤，即首先计算出
和vm-1＝Um-1vm-1，再由ym-1H和vm-1计算
am-1＝-Lm-1Dm-1vm-1和
就可以求出Lm、Dm和Um。
步骤1205m的值增加1，即m＝m+1，然后转到步骤1202。
递推过程中，递推变量m还可以增加大于1的整数，例如m＝m+2或m＝m+3等。这意味着，如果在本次递推过程中，计算2×2子矩阵的逆矩阵，则在下一次递推过程中，可以直接计算4×4子矩阵的逆矩阵，或者可以直接计算5×5子矩阵的逆矩阵。
步骤1206得到矩阵H的逆矩阵H-1＝Q的LDU分解，所得到的LDU满足Q＝H-1＝LDU的关系。
应当理解的是，上述本发明实施例七提供的求一个一般的M×M矩阵的逆矩阵的LDU分解的方法，也可以用来求一个矩阵的逆矩阵，即得到矩阵H的逆矩阵H-1＝Q的LDU分解的L、D和U矩阵以后，再通过矩阵乘法，把L、D和U相乘，得到一个矩阵的逆矩阵Q＝LDU。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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、一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，其特征在于，
a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号；
b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H；
c.利用信道矩阵H计算出所有发射信号中的部分发射信号的估计误差协方差矩阵，然后利用计算出的部分发射信号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项；
d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵，检测步骤c中所述的包括部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤c所述递推求得包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵为递推求得所有发射信号的估计误差协方差矩阵；
步骤d所述检测包括部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号为检测所有发射信号。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c所述利用部分发射信号的估计误差协方差矩阵递推求得所有发射信号的估计误差协方差矩阵的步骤为利用所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，计算出以部分发射信号的估计误差协方差矩阵的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果作为子矩阵，且递推求得所有发射信号的估计误差协方差矩阵。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述步骤b和步骤c之间进一步包括设置检测至少两个发射信号的先后顺序；
所述步骤c包括
c11.利用所设置的检测顺序中最后被检测的第一数目个发射信号对应的信道矩阵，计算所述最后被检测的第一数目个发射信号的估计误差的协方差矩阵；
设置用于递推检测发射信号估计误差协方差矩阵大于所述第一数目的第二数目；
c12.利用所设置的检测顺序中最后被检测的第二数目个发射信号对应的信道矩阵，并利用上一次递推或步骤c11所得到的最后被检测的第一数目个发射信号的估计误差协方差矩阵，递推计算所述最后被检测的第二数目个发射信号的估计误差协方差矩阵，如果已得到所有被检测发射信号的估计误差协方差矩阵，则结束本流程，否则令第一数目的值等于第二数目的值后，第二数目的值加1或大于1的整数值，返回步骤c12。
5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述步骤b和步骤c之间进一步包括设置检测至少两个发射信号的先后顺序；
所述步骤c包括
c21.利用所设置的检测顺序中最后被检测的一个发射信号对应的信道矩阵，计算所述最后被检测的一个发射信号的估计误差的协方差矩阵；
c22.利用与所设置的检测顺序中最后被检测的m个发射信号对应的信道矩阵，并利用上一次递推或者步骤c21得到的最后被检测的m-1个发射信号的估计误差协方差矩阵，递推计算所述最后被检测的m个发射信号的估计误差协方差矩阵，如果已得到所有发射信号的估计误差协方差矩阵，则结束本步骤，否则m的值加1，返回步骤c22；
其中，m的初始值设为2。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述发射天线有M个，接收天线有N个，所述M个不同的发射天线分别发射M个发射信号；
所述设置检测至少两个发射信号的先后顺序的步骤包括对发射天线发射的M个发射信号重新排序得到所述先后顺序，用发射信号的序列表示为tM，tM-1，…，tm，…，t2，t1；
所述步骤c21包括利用发射信号t1对应的信道矩阵
得到该发射信号的估计误差协方差矩阵的逆矩阵
并根据发射信号t1的估计误差协方差矩阵与
矩阵满足的关系得到发射信号t1的估计误差协方差矩阵；
所述步骤c22包括利用m个发射信号t1…tm对应的信道矩阵
得到所述m个发射信号的估计误差协方差矩阵的逆矩阵
中不包含在
中的部分项，并根据所述m个发射信号的估计误差协方差矩阵与
满足的关系，以及利用所得到的m-1个发射信号t1…tm-1的估计误差协方差矩阵，递推m个发射信号的估计误差协方差矩阵，如果已得到M个被检测信号的估计误差协方差矩阵，则结束本步骤；否则m的值加1，返回执行步骤c22；
其中，
表示信道矩阵H中与发射信号ti对应的列向量，i＝1…M。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
步骤c21所述的
其中α为与发射信号的信噪比相关的常数；
步骤c22所述
中不包含在
中的部分项为一个标量
和一个向量
其中，
步骤c22所述递推得到的m个发射信号的估计误差协方差矩阵为在m-1个发射信号的估计误差协方差矩阵的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果基础上，增加一行和一列得到的矩阵。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
步骤c22所述在m-1个发射信号的估计误差协方差矩阵的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果基础上增加的一列通过以下步骤计算首先由
和
计算出
和
其中
是所述增加的一列在对角线上的项，而
是所述增加的一列去掉所述该列在对角线上的一项以后得到的列向量除以所述该列在对角线上的一项得到的列向量；然后由
和
通过
计算出
的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
在
基础上，增加由向量
以及标量
组成的一列，以及向量
以及标量
组成的一行，得到m个发射信号的估计误差协方差矩阵
其中，一列和一行相交的项是
一列的其它项为
一行的其它项为
其中，
为上一次递推的结果或步骤c21中得到的
9、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤d包括
d1.在待检测发射信号中选择当前被检测的一个发射信号，利用步骤c得到的所有发射信号的估计误差协方差矩阵、信道矩阵H以及接收信号得到对所述当前被检测的一个发射信号的估计值；
d2.利用步骤d1得到的当前被检测的一个发射信号的估计值计算对检测后续待检测发射信号的干扰值，消除所述当前被检测的一个发射信号对检测后续待检测发射信号的干扰；
d3.重复步骤d1、d2，直到检测到所有待检测发射信号。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述步骤d1之前进一步包括利用信道矩阵H对接收信号进行预匹配滤波变换；计算信道矩阵H的互相关信道矩阵Φ，Φ＝HH·H；
步骤d1所述得到对当前被检测的一个发射信号的估计值的步骤包括利用待检测发射信号的估计误差协方差矩阵和所述接收信号的预匹配滤波结果得到所述当前被检测的一个发射信号的估计值；
所述步骤d2包括利用所述当前被检测的一个发射信号的估计值和信道矩阵H的互相关信道矩阵Φ，计算已检测的发射信号对检测后续发射信号的干扰值，并从所述接收信号的预匹配滤波结果中消除已检测的发射信号的干扰，得到修正的接收信号的预匹配滤波结果，作为下一次检测信号时的接收信号的预匹配滤波结果。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述计算信道矩阵H的互相关信道矩阵Φ的步骤包括利用信道矩阵H计算发射信号的估计误差协方差矩阵的逆矩阵R，利用Φ＝HH·H和R＝HH·H+αIM×M的关系，得到Φ。
12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述利用信道矩阵H对接收信号进行预匹配滤波变换的步骤包括将信道矩阵H的共轭转置矩阵作为接收信号的预匹配滤波器，对接收信号向量进行预匹配滤波得到接收信号的预匹配滤波结果；
步骤d1所述在待检测发射信号中选择当前被检测的一个发射信号为待检测发射信号的估计误差协方差矩阵中对角元素最小的行对应的发射信号为当前被检测的一个发射信号；
步骤d1所述利用待检测发射信号的估计误差协方差矩阵和所述接收信号的预匹配滤波结果得到当前被检测的一个发射信号的估计值的步骤包括待检测发射信号的估计误差协方差矩阵中对角元素最小的行，与接收信号的预匹配滤波结果相乘，得到所述当前被检测的一个发射信号的估计值；
所述步骤d2包括根据所述当前被检测的发射信号的估计值和所述信道矩阵的互相关信道矩阵Φ中与当前被检测的发射信号对应的元素组成的向量的乘积，得到已检测的发射信号对检测后续发射信号的干扰值，然后从接收信号的预匹配滤波结果中删除已检测发射信号对应的一项，再从所述删除一项后的接收信号的预匹配滤波结果中，消除所述干扰得到修正的接收信号的预匹配滤波结果。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤d2之后，在检测下一个发射信号之前进一步包括判断是否在步骤c所述递推所有发射信号的估计误差协方差矩阵的过程中，已得到下一次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵，如果是，则直接执行检测下一个发射信号的步骤；否则，利用本次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵，递推得到下一次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述利用本次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵递推得到下一次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵为从本次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵中，删除对角线元素最小的行和列得到的子矩阵的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果，求得下一次检测信号时的待检测发射信号对应的估计误差协方差矩阵。
15、一种多天线数字无线通信系统中信号检测的方法，在多入多出MIMO系统中检测发射端发射的至少两个符号，其中所述至少两个符号中的至少一个符号在发射端由一个编码器进行信道编码后再由至少一个发射天线发射；所述编码器利用符号重复的方式对输入符号进行信道编码得到信道信号，所述信道信号包括一个原输入符号，或者包括一个输入符号的负数值，或者包括一个输入符号的复数共轭值，或者包括一个输入符号的负的复数共轭值，所述编码器输出的信道信号通过至少一个发射天线发射并通过至少两个不同的信道到达接收端；信号检测的方法，其特征在于，该方法包括
a.接收端的至少两个接收天线接收发射端所发射的信道信号，获得至少两个接收信号；
b.接收端进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵；
c.利用信道矩阵计算出所述至少两个符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵，然后利用所述部分符号的估计误差协方差矩阵以及根据所述部分符号的估计误差协方差矩阵和信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包括所述部分符号且个数多于所述部分符号个数的符号的估计误差协方差矩阵，所述新增矩阵项为包括所述部分发射信号且个数多于所述部分发射信号个数的发射信号的估计误差协方差矩阵较所述部分发射信号的估计误差协方差矩阵的新增矩阵项；
d.利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵或者估计误差协方差矩阵中的一些项，检测发射端发射的至少两个符号中的至少一个。
16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述编码器为空时分组码编码器；
发射端发射至少两组符号，所述一组符号包括至少两个符号；其中至少一组符号由空时分组码编码器进行信道编码得到信道信号，然后信道信号在一个空时分组码周期所包括的所有符号周期内由至少两个发射天线发射；
步骤c所述利用信道矩阵计算出所述至少两个符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵为利用信道矩阵计算出所述一个空时分组码周期所包括的所有符号周期内发射端所发射的所有符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵。
17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
所述空时分组码编码器为Alamouti空时分组码编码器；
发射端至少有3个发射天线，发射端分别发射至少两组符号，其中一组符号包括两个符号；其中至少一组符号由Alamouti空时分组码编码器进行信道编码得到信道信号，然后所述信道信号在一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内由2个发射天线发射；
步骤c所述利用信道矩阵计算出所述一个空时分组码周期所包括的所有符号周期内发射端所发射的所有符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵为利用信道矩阵计算出所述一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内发射端所发射的所有符号中的部分符号的估计误差协方差矩阵。
18、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述发射端发射的至少两组符号中，除了通过Alamouti空时分组码编码器编码后发射的符号之外的符号，在所述一个Alamouti空时分组码的两个符号周期内直接通过发射天线发射。
19、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，
所述步骤b和c之间进一步包括利用所得到的信道矩阵，得到在所述一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内发射端所发射的所有符号与接收信号之间的信道系数组成的扩展信道矩阵；
步骤c所述的信道矩阵为扩展信道矩阵。
20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，
步骤c所述的包括部分符号且个数多于所述部分符号个数的符号为在一个Alamouti空时分组码周期的两个符号周期内发射端所发射的所有符号；
所述步骤d为利用步骤c所得到的估计误差协方差矩阵，检测发射端发射的所有符号。
21、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤c所述利用部分符号的估计误差协方差矩阵递推求得所有符号的估计误差协方差矩阵的步骤包括以部分符号的估计误差协方差矩阵的谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果作为子矩阵，递推求得所有符号的估计误差协方差矩阵。
22、根据权利要求20所述的方法，其特征在于，
所述步骤b和步骤c之间进一步包括设置检测发射端发射的符号组的先后顺序；
所述步骤c包括
c21.利用所设置的检测顺序中最后被检测的一个符号组对应的信道矩阵，计算所述最后被检测的一个符号组的估计误差协方差矩阵；
c22.利用与所设置的检测顺序中最后被检测的m个符号组对应的扩展信道矩阵，并用上一次递推或者步骤c21得到的最后被检测的m-1个符号组的估计误差协方差矩阵递推所述最后被检测的m个符号组的估计误差协方差矩阵，如果已得到所有符号组的估计误差协方差矩阵，则结束本步骤，否则m的值加1，返回步骤c22；
其中，m的初始值设为2。
23、根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述发射端有2L+K个发射天线，其中L大于等于1，K大于等于0，且L+K大于等于2，在一个Alamouti空时分组码周期内的2个符号周期内，发射端产生2L+2K个符号，并使用2L个发射天线发射L组符号通过Alamouti空时分组码编码器编码得到的信道信号和使用K个发射天线直接发射K组符号；所述接收端有N个接收天线；
所述设置检测发射端发射的符号组的先后顺序的步骤包括对发射端发射的L+K组符号重新排序得到所述先后顺序，用符号组的序号表示为tL+K，tL+K-1，…，tL+1，tL，…，t2，t1；
所述步骤c21包括利用符号组t1对应的扩展信道矩阵
得到该符号组所包括的两个符号的估计误差协方差矩阵的逆矩阵
并根据符号组t1的估计误差协方差矩阵与
矩阵满足的关系得到符号组t1的估计误差协方差矩阵；
所述步骤c22包括利用m个符号组t1…tm对应的扩展信道矩阵
得到所述m个符号组的估计误差协方差矩阵的逆矩阵
中不包含在
中的部分项，并根据所述m个符号组的估计误差协方差矩阵与
满足的关系，以及利用所得到的m-1个符号组t1…tm-1的估计误差协方差矩阵，递推m个符号组的估计误差协方差矩阵，如果已得到L+K个被检测符号组的估计误差协方差矩阵，则结束本步骤；否则m的值加1，返回执行步骤c22；
其中，
表示扩展信道矩阵H中与符号组ti的两个符号对应的两个列向量，i＝1…M，而M＝L+K。
24、根据权利要求23所述的方法，其特征在于，
步骤c21所述的
其中α为与符号组的信噪比相关的常数；
步骤c22所述
中不包含在
中的部分项为一个2行2列的矩阵块
和一个2(m-1)行2列的矩阵块
其中，
是
的第一列，而
是
第一行第一列的项。
步骤c22所述递推得到的m个符号组的估计误差协方差矩阵为在m-1个符号组的估计误差协方差矩阵的广义谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果的基础上，增加两行和两列得到的矩阵。
25、根据权利要求24所述的方法，其特征在于，
步骤c22所述在m-1个符号组的估计误差协方差矩阵的广义谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果的基础上，增加两行和两列得到m个符号组的估计误差协方差矩阵的步骤为所述增加的两列中的一列通过以下步骤计算首先由
和
计算出
和
其中
是所述增加的一列在对角线上的项，而
是所述增加的一列去掉所述该列在对角线上的一项和一个零项以后得到的列向量除以所述该列在对角线上的一项得到的列向量；然后直接由
得到
再由
和
通过
计算出
的广义谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)结果
在
基础上，增加由向量
标量
和一个零项组成的一列，以及向量
标量
和一个零项组成的一行，再增加由向量
一个零项和标量
组成的一列，以及向量
一个零项和标量
组成的一行，得到m个发射符号组的估计误差协方差矩阵
其中，所增加的两列和两行的对角线项都是
其中，
为上一次递推的结果或步骤c21中得到的
26、一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，其特征在于，
a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号；
b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H；
c.利用信道矩阵H计算出矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵，然后利用计算出的矩阵H的一个子矩阵的逆矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项；
d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的逆矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
27、一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，在多入多出MIMO系统中检测至少两个发射信号，所述发射信号由发射端各个不同的发射天线分别发射并经过一个信道到达接收端，其特征在于，
a.接收端的至少两个接收天线接收所述发射信号，获得至少两个接收信号；
b.接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H；
c.利用信道矩阵H计算出H矩阵H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵，然后利用计算出的H的一个子矩阵的LDU分解因子矩阵以及根据信道矩阵H获得的新增矩阵项，递推求得包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，所述新增矩阵项为包含所述H的一个子矩阵且大于所述H的一个子矩阵的H的一个更大的子矩阵逆矩阵较所述H的一个子矩阵的新增矩阵项；
d.利用步骤c所得到的H的一个更大的子矩阵的LDU分解因子矩阵，检测步骤a中所述的发射信号。
全文摘要
本发明实施例提供了一种在多天线数字无线通信系统中检测信号的方法，该方法包括接收端的至少两个接收天线接收发射信号，获得至少两个接收信号；接收端根据接收信号进行信道估计，得到由发射天线和接收天线之间的信道系数组成的信道矩阵H；利用信道矩阵H计算出所有发射信号中的部分发射信号的估计误差协方差矩阵，然后利用信道矩阵H和计算出的部分发射信号的估计误差协方差矩阵获得新增矩阵项，进而递推求得所有发射信号的估计误差协方差矩阵；利用所得到的所有发射信号的估计误差协方差矩阵，检测所有发射信号。根据本发明实施例提供的方法，降低了检测信号的计算复杂度，减少了硬件资源的使用且减小了检测时延。
文档编号H04B7/08GK101667860SQ20081018741
公开日2010年3月10日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年9月1日
发明者朱胡飞, 葛莉玮 申请人:华为技术有限公司