无线通讯信号解码的方法、集成电路与计算机程序产品的制作方法

专利名称：无线通讯信号解码的方法、集成电路与计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种资料的通讯，且特别是有关于一种用以解码MIMO环境信号的方法、装置与计算机程序产品。
背景技术：
现今通讯的世代中，无线通讯取得极大的进展的。基于消费者需求的刺激，各种型 态的网络技术使得各种网络获得空前的进展，例如无线计算机网络、电视网络、电话网络及 其相似网络。消费者针对无线与行动网络技术，特别要求弹性与实时的信息传输。然而，为 了因应消费者针对通讯上快速与信任的不断要求，无线网络技术必须持续发展。无线通讯发展逐渐朝向多输入多输出(multiple-input multiple-output，ΜΙΜΟ) 环境。ΜΙΜΟ环境整合多个传输与接收天线据以广播与侦测多路径信号。在某些情况下，ΜΙΜΟ 环境使用多路径信号可有效率地增加无线通讯于ΜΙΜΟ的频宽通道。MIMO环境亦可结合正 交分频多任务(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)技术以增力口 ΜΙΜΟ 通道的频宽。然而在ΜΙΜΟ环境内传输的信号，无论是否有经过OFDM的处理，信号的解码须要复 杂的计算。已知传统解码系统容许增加错误率以减少解码复杂性。当错误率到达无法容忍 的情况时，解码成为通讯通道的瓶颈，从而减少通道的传输量。一般来说解码系统期望比已 知解码系统越少计算越好，且能降低错误率。

发明内容
本发明提供一种用以解码MIMO环境信号的方法、装置与计算机程序产品。于此所 述，本发明示范实施例使用比已知解决方案较低复杂度的机制，针对所接收的多个多路径 信号进行解码，并且减少错误率。本发明示范实施例根据所接收的多个多路径信号以产生 对数概率比公式。本发明示范实施例根据信号以安排这公式的系数，并将结果进行积分。已 积分公式接着根据事前信息进行相除。事前信息可为预先定义的信息或已知信息。由事前 信息进行相除可帮助多个多路径信号进行解码，且还原传输多路径信号的资料内容。本发明-示范实施例提供一种用以解码MIMO环境信号的方法。方法包括接收多 个多路径信号且输入多个多路径信号的表示至公式，其中多个多路径信号的表示传输资料 内容。方法还包括安排这公式的系数、积分这公式，以及利用事前信息除以这公式以产生结 果。方法更可包括根据事前信息与结果以产生对数概率比公式，据以针对所接收的多个多 路径信号进行解码且还原资料内容。本发明另一示范实施例提供一种用以解码MIMO环境信号的集成电路。集成电路 可包括概率计算电路，用以接收多个多路径信号的表示，并根据多个多路径信号的表示与 事前信息以产生公式。集成电路亦可包括蝶形交插积分电路，用以产生至少两个群组，串 连多个成员中不为群组的多个成员，并针对每个群组进行蝶形交插积分据以产生已积分公 式。集成电路亦可包括除以已积分公式电路，利用事前信息除以已积分公式以产生结果。集成电路亦可包括对数概率比电路，根据结果而产生对数概率比，据以针对多个多路径信号 进行解码且还原资料内容。本发明另一示范实施例提供一种用以解码MIMO环境信号的计算机程序产品。计 算机程序产品包括至少一个计算机可读储存媒体，计算机可读储存媒体储存可执行的多个 计算机可读程序指令码。计算机可读程序指令码规划接收多个多路径信号且输入多个多路 径信号的表示至公式，其中多个多路径信号的表示传输资料内容。计算机可读程序指令码 进一步规划安排这公式的系数、积分这公式，以及利用事前信息除以这公式以产生结果。计 算机可读程序指令码亦可规划根据事前信息与结果以产生对数概率比公式，并据以针对多 个多路径信号进行解码且还原资料内容。
上述的概要说明以及后述的详细说明仅为示范与说明的用，但并非限定本发明以 及申请专利范围。


本发明一些实施例与优点可参照后述附图、详细说明以及权利要求范围，其中图1是依照本发明各种示范实施例的用以协助矩阵积分的分解矩阵系数的图解。图2是依照本发明各种示范实施例的积分程序的图解。图3是依照本发明各种示范实施例的积分计算的列表。图4是依照本发明各种示范实施例的群组积分计算的列表。图5是依照本发明各种示范实施例的群组积分计算的列表。图6是依照本发明各种示范实施例的群组积分计算的程序的图解。图7至15是依照本发明各种示范实施例的蝶形交插积分的示范实施例的图解。图16a至16c是依照本发明各种示范实施例的信号侦测器或解码器的方块图。图17是依照本发明各种示范实施例的流程图。
具体实施例方式本发明揭露采用一般性术语，附图用以参考说明，且附图不须按照实际尺寸绘示。现在将详细参照本发明的示范实施例，其示范实施例绘示于附图中，然而并非所 有本发明的示范实施皆绘示出来。实际上本发明可利用不同方式据以实施，但不限制于此 本发明所述。更详细地说，多个示范实施，仅是用以示范说明本发明的权利要求范围。本发 明所揭露的多个实施例用以满足合法申请需求。相似的参考标记用于表示相同或相似的元 件。于此所述相似的名词“资料”、“内容”、“信息”与其相似名词可互为使用，并在本发明实 施例中据以参照传输、接收、计算、及/或储存的资料。更进一步而言，于此所述“示范”并 非用以传达任何定性评估，而仅是传达实施例说明。在具有多天线的通讯通道传输端，或是具有多天线的通讯通道接收端的环境下， 可以采用于此所述的解码技术。本发明示范实施例可应用于MIMO环境，或是实施OFDM通 讯技术的环境。后述虽然说明MIMO系统中的示范实施例，惟任何所属技术领域中具有通常 知识者应可推知于此所述技术亦可用于预编码OFDM (pre-coded OFDM)环境。ΜΙΜΟ的环境可以用公式y5 = HiXHntl来代表，其中接收信号/可以用
I代表。当接收器接收时，已编码区块长度相对应于接收信号/的长度。在部分示范实施例，完整已编码区块可能须要传输许多次。举例来说，若是已编码区块长度为 1024位且接收信号/为N位，则接收信号/可能须要接收1024/N次，其中N为接收天线的 数目或传输天线的数目。据此，1024/N个子区块可组合成完整的已编码区块。根据上述，q 代表完整已编码区块的第q个子区块。更进一步而言，Htl代表具有NXN个通道的MIMO通道，其中N为接收天线的数目或 传输天线的数目。但是在实际应用中，传送天限数目不一定要与接收天线数相同。在矩阵 格式上，可表示Htl为
另一方面，传输信号Z可以用^ …4」代表。MIMO系统包括干扰
噪声⑴可以用< ... 代表。在各种示范实施例中，接收信号/与噪声f可 假设具有高斯分布(Gaussian distribution)。除此之外，在部分示范实施例中，噪声η11可 为复数加成性高斯白噪声(complex additive Gaussian white noise)，而传输信号Xtl可 为双相移键(binary phase shift keying,BPSK)信号。在部分示范实施例中，传输信号Xtl 亦可假设为具有高斯分布。更进一步而言，MIMO环境的公式可根据接收信号/据以计算传输信号Xtl的资料 内容。于此。本发明示范实施例可计算以消除噪声成分，据以判定传输信号Xtl的资料内容。除此之外，在解码传输信号Xtl的资料内容的示范过程中，多个接收信号y11可用 对数概率比(logarithm likelihood ratio, LLR)公式表示。LLR可用以获得对=+1和
<比例。于此LLR公式可以写为i )
其中p(a|b)是当b发生时a
发生的机率。LLR公式可分成可归为外加信息的第一部份加上可归为事前信息的第二部
分。亦即財
其中 il=^为外加信息，
为事前信息。换句话说，在这侦测算法当中，外加信息ln^f^#为输入，事前信息
ln二二为输出之一。据此，P(Xi)与P(ytlIxi)可以决定并组合成P(y5，X5)，其中P(y5， Xq)可被积分并以上述LLR公式表示。更进一步而言，外加信息可能会与ρ (/I Xtl)分布相关。在示范实施例中，外加信息 假设为高斯函数，于是外加资讯可以表示为 其中V = [V1. . . νΝ]为行向量而Vi(i = 1. . . N)为随机变量。外加信息表示式接 着可简化为积分排列的系数 力〗丨ζ=f) . =&)
除以依实验或经验可得的事前信息 排列的系数丨=A)可假设吣；与
首先
具有高斯分布。换句话说， 其中*为厄米特(Hermitian)算子，N0为噪声Iitl的幕次，N0可经由接收器预测而 得。Ektl]与[vark11]]可由4的事前信息求得，亦即可于解码前预测而得。因为在一些示 范实施例中，V1. · · vN的幕次不会超过2，系数可整理如下公式，其中C是常数。 其中 根据安排的系数，这简化式可继续进行积分。根据不同示范实施例，积分过程与Ftl 有关。在示范例中接收天线的数目与传输天线的数目为N= 3。则积分过程可为 于此，请参见图1，矩阵Ftl'(w)可分为四个部分以决定Ftl' ‘1)，Fq' ‘1)而为二次式矩 阵，且积分广(W_D的结果可为于是Ftl与F11’ (W_D的关系可为 请参照图1，在第三行第三列的单元/^可移至这方程式右手边的分式的分母处。 为了形成分式的分子部分，第三行其它单元可乘上第三列剩余单元，而^^的所在处改为0。于此须注意，所有的第三行与第三列的单元为V2的系数。矩阵P’ (W—1)包括矩阵P’ M的部 分单元(矩阵P’ w的第三行与第三列改为0)，并减去所产生的分式。根据图ι所述的公 式，矩阵P’ (W—1)便可计算而得，其中矩阵P’ (W—1)可通过单一积分运算获得积分矩阵。积分矩阵P’㈩1)亦可写为 其中第三行与第三列为0。根据积分过程中计算的结果，越多的变量将为0。于是， 经由N次积分运算后，保留将要被计算的变量。换句话说，以下公式 所求的变量或信号可为ρ (yq I xq)。举例来说，就多重积分而言，以下公式须要进行计算 由积分次序
最后矩阵包括0的数目如图2所示。在这个例子 中，由于第N行及/或列为系数vN，于是矩阵包括四个非0的单元，而右下角的单元可为常 数。在积分过程中，每个符号可能进行N-I次积分。因为有N个符号，于是总积分次数 为N(N-I)。图3绘示当N = 4环境时所须的积分的列表。须注意的是计算公式时须要12次 积分。“ X ”代表不须积分的关联，矩形代表须要积分的关联。图3列表里矩形中的数字描
述进行积分的幕次。于此，积分可先进行=vj相关的积分，接着进行与=1^)
相关的积分等等。本发明多个示范实施例可简化积分过程，仅须较少的进行积分的次数。就这方面 举例而言，在图3的积分过程中重复计算的部分可以被识别出来。再次参照图3积分计算， 积分计算2与5可用单一个积分执行，相同地，积分计算3与6、积分计算7与10，以及积分 计算8与11皆可类推。图4绘示根据上述而降低积分次数的列表，其中重复计算可以合成单一个积分计 算。使用Clv3与dv4对
的积分计算可合成一个集合，而使用dVl与
的积分计算可合成另一个集合。由此组合积分的方式，减低 积分的次数对应于NlOg2N的因子。在另一个合成积分的举例部分，图5绘示当N = 8环境时所须的积分的列表。 根据前述，积分计算
可合成一个集合，而分计算
、)与
可合成另一个集合。图5中其余较小合成亦可被识别出来。当完成积分程序之
后，安排系数与积分的结果可除以事前信息
更精确地来说，安排系数与积分的结 果可以假设为
其中
与^的系数。以上公式除以事前信息 v;)后，公式可改为高斯函数的公式 其中平均为
便可以接着计算 根据系数安排的传输信号测定的复杂度可为N3。更进一步而言，积分的复杂度可 为 据此，当结合除法时，复杂度可为N3的幕次，且尤其是7/18 N3。相同地，图8绘示 根据本发明一示范实施例的合成积分计算的示范次序，其中合成积分计算的示范次序相对 应于非合成的次序。上述积分程序亦可采用其它方式进行，例如蝶形交插积分程序。蝶形交插积分可 减少积分次数与将重复积分计算的地方除去。为了进行蝶形交插积分，积分程序可改写为 其中f'的第k行第k列的单元为 N0为噪声的幕次，V为列向量且V为[V1 V2. . . vN]T，Vi, i = 1...N为复数随机变 量(complex random variable), f，与 f 为大小为(N+l) X (N+1)的复数矩阵(complex matrix)，t为整数且t = 1··· N，N为接收天线的数目，k与1为变量且k，1 = [Ρ··Ν]。为
了根据变量V1计算积分l]f ^jt可设定为1且f = P。根据上述LLR所 其中f'的第k行第1列的单元为 图7绘示当N = 4时蝶式交插积分的示范例。方块f · dvx代表使用变量Vx进行
积分。在左边部分，Cwf7^K少'Ul可为输入以计算积分。积分计算可以分为
层。方块 f · dv3、/ · dv4、f · dVl 与 / · dv2 可在第 1 层，而方块 f · dv2、/ · dVl、f · dv3 与f ^dv4可在第2层。据此，须要进行41og24次积分计算，而积分次数可以减少至对应于 4的倍数。更进一步而言，图8绘示当N = 8时蝶式交插积分的示范例。由于N = 8，于是须 要Iog2S = 3层进行处理，且每一层须要进行8次积分运算。据此仅须进行Slog2S = 24次 积分运算，使得复杂度减少对应于一半的幕次方。在一些示范实施例中，可以根据资料以及预积分的公式的条件，据以判定采用蝶 式交插积分的解决方案。就这一点而言，在一些示范实施例中，预积分的公式可以分为两个 以上的分离群组。举例说明，为了对信号Ixa Χα+1· · · xB}进行解码，这个集合可分为第一集 合{xA xa+1. . . xj与第二集合{xk+1 xk+2 ... xB}。针对这些集合的计算可分解成方法，而这 方法根据A、B与k的条件，其中A、B与k为正整数，A<B且A<k<B。由一连串蝶形积 分计算，任何一个群组的积分可以减少至一些计算。其中最小单元为A = B(例如图10中 一个输入与一个输出)和A+1 = B且A = k(例如图11中二个输入与二个输出)。图9绘示一示范实施例的集合拆解方法，其中A<B且A<k<B。请参照图9，在 针对分离群组进行蝶形交插积分的前，可先进行积分区块的串连。于此，关于Ixa χα+1· · · xj 群组可进行第一串连，而关于lxk+1 xk+2...xB}群组可进行第二串连。如图9所示，对于Ixa xA+1. ·. XkI群组的积分区块串连可针对的{xA xA+1. ·. XkI成员，而对于{xk+1 xk+2... χΒ}群组 的积分区块串连可针对的lxk+1 xk+2...xB}成员。换句话说，对于群组的积分区块串连可以 不包括群组中的成员。根据图9所示积分区块串连的方式，则可针对每个群组进行蝶形交 插积分。根据前述产生分离群组的方式，蝶形交插积分可以化解为两个基本运算单元，如 图10与图11所示。如图10所示第一个基本运算单元可分解集合使得A = B，其中蝶形交 插积分针对单一个群组成员进行。另一个基本运算单元如图11所示，可分解集合使得A+1 =B且A = k，其中蝶形交插积分针对两个群组成员进行。
参照A、B与k为正整数，A <B且A彡k< B的示范实施例，图12绘示一示范实 施例其中A = 1、B = 4且k = 2。于此，分离群组可为Ix1 x2}与{x3 xjo图12亦绘出针 对(X1 X2I积分所进行积分区块串连且不包括群组Ix1 x2}，且针对Ix3 x4}积分所进行积分 区块串连且不包括群组Ix3 X4Io接着，进行Ix1 X2I与Ix3 χ4}的蝶形交插积分以个别计算 P (Xl，y)、ρ (x2, y)、ρ (x3, y)与ρ (x4, y)。于此，因为分离群组降低至两个成员群组，于是图 11所示的程序可用以计算解答。参照A、B与k为正整数，A<B且A彡k<B的另一示范实施例，图13绘示一示 范实施例其中
‘。于此，分离群组可为{Xl x2 X3 X4I与{χ5 χ6 χ7 χ8}。 图13亦绘出针对Ix1 x2 X3 χ4}积分所进行积分区块串连且不包括群组Ix1 χ2 X3 χ4}，且针 对Ix5 X6 X7 X8I积分所进行积分区块串连且不包括群组Ix5 X6 X7 X8Io接着，进行Ix5 X6 X7 X8I与Ix5 X6 X7 X8I的蝶形交插积分以个别计算P(Xl，y)至P(x8，y)。于此，因为分离群 组降低至四个成员群组，于是图11与12所示的程序可用以计算解答。图14绘示一示范实施例其中M个分离群组用以计算解答。于此，第一群组为
i个群组为丨^tl,,+2…、}，而
最后群组为…、」。请参见图14，进行串连的处理将不包括进行积分的群
组成员。再次而言，计算过程可以经过递回降低方式，直到上述的基本运算单元。图15绘示一示范实施例其中A = 1、B = 5、M = 3、kl = 2与k2 = 4。于此，分离 群组可为Ix1 X2I > {χ3 χ4}与{%}。图15亦绘出针对Ix1 x2}积分所进行积分区块串连且不 包括群组Ix1 χ2}，针对Ix3 χ4}积分所进行积分区块串连且不包括群组Ix3 χ4}ο针对Ιχ5} 积分，所有成员将进行串连但不包括{%}。接着，Ix1 X2I与Ix3 χ4}的蝶形交插积分根据图 Il所示而进行，而Ιχ5}的蝶形交插积分根据图10所示而进行。为了计算蝶形交插积分的复杂度以评估￡，则须要考虑初始值P。第一厄米特矩阵的测定贡献N2/2复杂度。除此之外，因为公式中包括和五[^]与 Var[^]无关的单元，于是可以考虑第一叠代。第二厄米特矩阵的测定贡献O (N)复杂度，于 是第二厄米特矩阵不会产生瓶颈。根据上述，蝶形交插积分产生次Nlog2N积分，且因为f’ 也是厄米特矩阵，于是计算f ’会产生N2/2复杂度。当矩阵针对变量Vt进行积分后，矩阵中 第t行与第t列将会为0，于是每次积分将降低复杂度。整体考虑后，整体复杂度可为 更进一步而言，若是1为解码递回次数，则整体复杂度可为+ + 〃3。上述说明解释示在MIMO环境下解码信号的示范方法。图16a绘示依照本发明另 一示范实施例的示范装置，示范装置根据于此所述的示范方法规划用以进行侦测与解码信 号。图16a中装置200可依据本发明各种示范实施例规划用以进行侦测与解码信号。根据 上述，装置200尤其可规划用以接收多个传输信号，以及解码传输信号以获得内容。在一 些示范实施例中，装置200可为通讯装置所内嵌或包括的元件，其中通讯装置具有有线或 无线通讯能力。一些装置200的示范例可包括计算机、服务器、行动终端装置与网络。行动终端装置例如为行动电话、个人数字助理(PDA)、呼叫器、行动电视、游戏机、行动计算机、桌 上型计算机、照相机、摄影机、音讯/视讯播放器、无线广播，及/或全球定位系统(GPS)装 置，网络实体例如为基地台的撷取点，或是上述装置的组合及其相似物。更进一步而言，装 置200可规划用以实施于此所述的本发明各种方法。举例而言，本发明的各种方法可利用 硬件、整合于芯片(例如处理器)的软件、或计算机可读的媒体据以实施。装置亦可包括与处理器205、存储装置210和通讯接口 220沟通的其它元件。处理器205可内嵌于各种装置，例如包括微处理器、共同处理器、控制器或是其它各种处理 装置，处理装置例如特殊应用集成电路(ASIC)、可程序化逻辑电路(field programmable gate array，FPGA)、或硬件加速器。在一示范实施例中，处理器205可规划以执行储存于存 储装置210的指令或是其它可以为处理器205所撷取的指令。在一些本发明示范实施例中， 储存或可撷取的指令可利用处理器205执行。处理器205亦可规划利用通讯接口 220协助 通讯，例如控制通讯接口 220里的硬件及/或软件。存储装置210可为包括挥发性及/或非挥发性存储器的计算机可读储存媒体。举 例而言，存储装置210可包括随机存取存储器(RAM)，例如DRAM及/或SRAM、内部或外部高 速缓存、及/或其相似物。更进一步而言，存储装置210可包括用于内嵌或可移除的非挥发 性存储器，也可包括例如只读存储器、闪存、磁性储存装置(诸如硬盘、软盘、磁带机等)、光 驱及/或光盘媒体、非挥发性随机存取存储器，及/其相似物。存储装置210可包括用以暂 存资料的快取区域。于此所述部分或全部的存储装置210可内含于处理器205。更进一步而言，存储装置210可规划用以储存信息、资料、应用程序、计算机可读 程序代码指令，或是其相似物使得处理器205与装置200可以实现本发明示范实施例的各 种功能。举例来说，存储装置210可规划处理器205处理时所须的输入资料缓冲。另一方 面，存储装置210可规划储存处理器205执行的指令。通讯接口 220可为任何装置或手段，用以接收及/或传输资料从/至网络及/或 装置中用以通讯的装置或模块，其中装置或手段内嵌于硬件、软件或软件硬件的组合。于此 所述通讯接口 220可包括例如至少一个天线、传输器、接收器、收发器及/或支持硬件，其中 支持硬件包括用以网络225进行通讯的处理器或软件。装置220通过通讯接口 220与网络 225可与各种网络实体进行通讯。通讯接口 220可根据有线或无线通讯标准规划用以提供通讯功能。通讯 接口 220可规划支持多个天线环境的通讯，例如MIMO环境。更进一步而言，通讯接 口 220可规划支持OFDM信号。在一些示范实施例中，通讯接口 220可规划与其它 技术进行通讯，例如第二代(2G)无线通讯协议IS-136((time division multiple access, TDMA)、行动通讯全球系统(global system for mobile communication, GSM)、IS-95(code division multiple access, CDMA)、第三代(3G)无线通讯协议例如 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、CDMA2000、宽频 CDMA(WCDMA) 与 time division-synchronous CDMA(TD-SCDMA)、第 3. 9 代(3. 9G)无线通讯协议例如 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、H四ft (4G) ^c^ffl itlttl1 international mobile telecommunications advanced(IMT-Advanced) ttl^^Long Term Evolution (LTE)协议包括LTE-advanced，或其相似物。更进一步而言，通讯接口 220 可规划与其它技术进行通讯，例如广播频率(radio frequency, RF)、红外线(infrared，IrDA)，或任何无线网络技术，包括无线局域网络(wireless local area network, WLAN) 技术例如 IEEE 802. 11 (例如 802. 11a,802. lib,802. llg,802. Iln 等)、WLAN 协议、world interoperability for microwave access (WiMAX)技术例如 IEEE 802. 16, M/S^wireless Personal Area Network (WPAN)技术例如 IEEE 802. 15、蓝芽(BlueTooth, BT)、ultra wideband(UWB)及/或其相似物。装置200的处理器205可为任何内嵌于硬件的手段或装置，或硬件与软件组合用以实施软件或硬件指令，以完成于此所述信号解码功能。在一示范实施例中，处理器205可 包括或控制信号解码器。根据各种示范实施例，处理器205可规划用以解码多个多路径接收信号与还原传 输信号所表示的资料内容。在一些示范实施例中，与解码多个多路径接收信号相关复杂度 因素可对应于N3的幕次。处理器205根据多路径接收信号可规划产生LLR公式。于此所 述多个多路径信号可为从遥控实体传输的资料内容的表式。在一些示范实施例中，处理器 205根据解析外加信息为连续高斯函数，据以规划产生LLR。处理器205亦可规划输入多个多路径接收信号的表示至公式，且安排公式的系 数。在一些示范实施例中，处理器205亦可规划对视作为高斯函数的公式进行积分。在一 些示范实施例中，对公式进行积分的设计方式可包括对公式进行N(N-I)次积分计算的设 计方式，及/或公式的多重积分计算。在一些示范实施例中，处理器205可规划识别重复积 分计算，且群组重复计算使得每个群组进行单一积分。根据事前信息，处理器205亦可规 划除以已积分公式以协助解码或还原资料内容，其中资料内容为多个多路径接收信号所代 表。更进一步来说，根据各种示范实施例，处理器205可规划对公式，利用蝶形交插积分程 序以层的方式进行积分，其中至少一层的程序包括N log2N次积分计算。图16b绘示依照本发明另一示范实施例的装置201。装置201可包括硬件装置(例 如电路、集成电路或芯片)，并规划进行上述的本发明各种方法。图16b的通讯接口 220与 网络225可依上述图16a而设计。信号侦测器230可包括根据相关性能设计的电路。信号 侦测器230的电路可规划以进行上述处理器205所进行的功能。图16c绘示图16b中信号侦测器230的示范功能方块图。多个多路径接收信号 的表示可为信号输入255所接收。信号侦测器230亦可包括用以接收事前信息的额外输 入260。根据经由信号输入255接收到多个多路径接收信号的表示，信号的表示可以通过 P(YqIxq)计算电路275计算以获得ρ W)。事前信息亦可视为ρ (Xtl)计算电路265的输 入以获得Ρ(χ5)。除此之外，事前信息亦可视为对比概率比电路290的输入以LLR。为了于 此所述的积分，P(/,Xtl)计算电路270可规划用以计算ρ(/I W)与pU》。在一些示范实施 例中，PUtl)计算电路265、PWIxtl)计算电路275与ρ (y% χ')计算电路270可共同参考机 率计算电路。积分的进行可根据上述各种手段。图16c所示示范实施例中，蝶形交插积分电路 280可规划针对公式进行积分，其中公式由Pbt^xtl)计算电路270所提供。于此所述，蝶形 交插积分电路280可规划以进行上述图14所述的蝶形交插积分。根据积分式，除以已积分 公式电路285依据蝶形交插积分电路280的积分输出与ρ (χ5)计算电路265所提供的ρ (χ5)， 可规划产生1蛘)。在除以已积分公式电路285之后，根据除以已积分公式电路285所提 供的已除以与已积分公式输出，以及输入260所提供的事前信息，对比概率比电路290可规划产生对比概率比公式。对比概率比电路290的输出可为信号侦测器230的输出295。在 一些示范实施例中，输出295可选择提供具外加信息格式的输出。据此，信号侦测器230可 规划输出多个多路径接收信号的解码结果。图17绘示依照本发明示范实施例的系统、方法与计算机程序产品的流程图。须注意的是流程图中每个方块、步骤或计算可以利用各种手段据以实施。流程图中用以实施方 块、步骤或计算的手段可包括硬件、固件，及/或储存于计算机可读储存媒体的指令，包括 至少一个计算机程序指令码、程序指令或可执行的计算机可读程序指令码。在一示范实施 例中，于此所述的至少一个程序，可利用储存于计算机可读储存媒体的程序指令码据以实 施。在这方面，实施于此所述程序的程序指令码可储存于存储装置，例如装置200内的存储 装置210，且程序指令码可利用如处理器205的集成电路据以执行。较佳的实施为任何程序 指令码可从存储装置加载至计算机或其它可程序装置(例如处理器205或存储装置210) 以产生机器，使得加载计算机或其它可程序装置的指令可设计计算机或其它可程序装置， 据以实施流程图中方块、步骤或计算所述的功能。这些程序指令码亦可储存于计算机可读 储存媒体，以指示计算机、处理器或其它可程序装置进行特殊功能。据此，储存于计算机可 读储存媒体的指令以产生制造物品，包括用以实施流程图中方块、步骤或计算所述的功能 的指令手段。程序指令码亦可加载至计算机、处理器或其它可程序装置，并利用计算机、处 理器或其它可程序装置的执行，据以进行一连串计算步骤以产生计算机可实施的处理，并 使得计算机、处理器或其它可程序装置执行指令，以实施流程图中方块、步骤或计算所述的 功能的步骤。据此，流程图中方块、步骤或计算支持进行指定功能的手段的组合、进行指定功能 的步骤的组合，以及进行指定功能的手段的程序指令码。须注意的是流程图中至少一个方 块、步骤或计算，以及流程图中方块、步骤或计算的组合，可利用特殊应用硬件的计算机系 统据以实施，其中计算机系统可进行特殊功能、步骤或特殊应用硬件程序指令码的组合。图17绘示本发明示范实施例的方法用以解码多个多路径信号。在步骤300中，示 范方法包括根据事前信息产生P (Χ》。在步骤310中，示范方法亦包括根据信号输入产生 P(yq|xq)o在步骤320中，根据P(Xtl)与P(/IXtl)产生ρ(/，X”。除此之外，示范方法的步 骤320可包括安排公式的系数。在步骤330中，示范方法还包括对公式进行积分，例如对公式进行多重积分。在一 些示范实施例中，对公式进行积分可包括进行N(N-I)次积分计算，其中N为接收天线的数 目。在其它示范实施例中，方法可包括依据重复运算进而群组积分计算，使得个别的群组可 进行单一积分计算。更进一步而言，根据各种示范实施例，对公式的积分可利用利用蝶形 交插积分程序在层中进行，而在其它示范实施例中，至少一层的程序包括Nlog2N次积分计 笪弁。更进一步来说，在步骤340中，示范步骤可包括藉由P(Xq)除以已积分公式。在一 些示范实施例中，除以已积分公式可包括以高斯函数为已积分公式的计算。示范方法亦包 括产生LLR公式。在一些示范实施例中，产生LLR公式可包括解析公式的部分外加信息为 连续高斯函数。LLR积分可依据积分输出。总而言之，图17所述相关计算可执行据以解码 多个多路径接收信号与还原传输的资料内容。在一些示范实施例中，至少一个图17的计算 可为处理器所执行，处理器可为处理器205，或是其它形式的集成电路，例如ASIC。
所属技术领域中具有通常知识者可根据上述的示范实施例与相关图式所教导，进而推知于此所述的本发明的许多改良与其它实施例。据此上述发明说明并非限定于揭露实 施例与改良，且其它实施例并非本发明以及申请专利范围。更进一步而言，虽然上述说明与 相关图式说明示范实施例包括某些元件及/或功能的示范组合，在不脱离本发明的精神和 权利要求范围内的其它实施例可提供元件及/或功能的不同组合。于此，有别于上述明确 说明的元件及/或功能的不同组合亦可推知，且提出于权利要求范围。纵使于此使用特殊 术语，特殊术语仅用于说明之用，并非用以限定本发明。
权利要求
一种无线通讯信号解码方法，包括接收多个多路径信号且输入所述多路径信号的表示至该公式，其中所述多路径信号的表示传输一资料内容；安排该公式的系数；积分该公式；利用一事前信息除以一已积分公式以产生一结果；以及根据该事前信息与该结果以产生一对数概率比；其中上述安排、积分、相除与产生四步骤用以针对所述多路径信号进行解码且还原该资料内容，上述安排、积分、相除与产生四步骤的至少一步骤由一处理器执行。
2.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中解码所述多路径信号的一复杂度 因素对应于N3的幕次，N为传输天线的数目。
3.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述产生该对数概率比的步骤包括解析一部分外加信息为连续高斯函数，该部分外加信息为一概率比的一对数。
4.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括 进行蝶形交插积分于一连串的多层。
5.如权利要求4所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括产生至少两个群组且针对每个群组进行蝶形交插积分，其中当每个群组包括多个成员 的至少一个成员时，串连不为群组的所述成员。
6.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括 进行串连于对应于该公式的多个积分区块；以及进行蝶形交插积分于多个已串连积分区块。
7.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括 计算该公式的多重积分，该公式为多个概率的乘积。
8.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括 依据多个重复运算以群组多个积分计算，使得多个群组的每个群组进行单一积分计算.
9.如权利要求1所述的无线通讯信号解码方法，其中上述积分该公式的步骤包括 根据 进行积分，其中一矩阵f'的第k行第k列的单元为 ，Ntl为一噪声的幕次，V为一列向量且V为[V1 v2...vN]T，\为复数随机变量，矩阵f’与 矩阵f为大小为(N+l) X (N+1)的复数矩阵，t为整数且t = 1···Ν，N为接收天线的数目，k 与1为变量且k，1 = [1…N]。
10.一种信号解码集成电路，包括一概率计算电路，用以接收多个多路径信号的表示，并根据所述多路径信号的表示与 一事前信息以产生一公式；一蝶形交插积分电路，用以产生至少两个群组，串连多个成员中不为群组的所述成员， 并针对每个群组进行蝶形交插积分据以产生一已积分公式；一除以已积分公式电路，利用该事前信息除以该已积分公式以产生一结果；以及一对数概率比电路，根据该结果而产生一对数概率比，据以针对所述多路径信号进行 解码且还原一资料内容。
11.如权利要求10所述的信号解码集成电路，其中该信号解码集成电路解码所述多路 径信号的一复杂度因素对应于N3的幕次，N为传输天线的数目。
12.如权利要求10所述的信号解码集成电路，其中该概率计算电路解析该公式的一部 分外加信息为连续高斯函数，该部分外加信息为一概率比的一对数。
13.如权利要求10所述的信号解码集成电路，其中该蝶形交插积分电路进行积分于一 连串的多层。
14.如权利要求10所述的信号解码集成电路，其中当一群组包括所述成员的至少一个 成员时，该蝶形交插积分电路串连不为群组的所述成员。
15.如权利要求10所述的信号解码集成电路，其中该蝶形交插积分电路根据 进行积分，其中一矩阵f'的第k行第k列的单元为 Ntl为一噪声的幕次，V为一列向量且V为[V1 v2...vN]T，\为复数随机变量，矩阵f’与 矩阵f为大小为(N+l) X (N+1)的复数矩阵，t为整数且t = 1···Ν，N为接收天线的数目，k 与1为变量且k，1 = [1…N]。
16.一种无线通讯信号解码的计算机程序产品，包括至少一个计算机可读储存媒体，上 述计算机可读储存媒体储存可执行的多个计算机可读程序指令码，所述计算机可读程序指 令码规划用以接收多个多路径信号且输入所述多路径信号的表示至该公式，其中所述多路径信号的 表示传输一资料内容；安排该公式的系数；积分该公式；利用一事前信息除以一已积分公式以产生一结果；以及根据该事前信息与该结果以产生一对数概率比，并据以针对所述多路径信号进行解码 且还原该资料内容。
17.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划解码所述多 路径信号的所述计算机可读程序指令码，包括根据对应于N3幕次的一复杂度因素，据以规 划解码所述多路径信号，其中N为传输天线的数目。
18.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划产生该对数概率比的所述计算机可读程序指令码，包括规划解析一部分外加信息为连续高斯函数，该 部分外加信息为一概率比的一对数。
19.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划积分该公式 的所述计算机可读程序指令码，包括规划进行蝶形交插积分于一连串的多层。
20.如权利要求19所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划积分该公式 的所述计算机可读程序指令码，包括规划产生至少两个群组且针对每个群组进行蝶形交插 积分，其中当每个群组包括多个成员的至少一个成员时，所述计算机可读程序指令码规划 串连不为群组的所述成员。
21.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划积分该公式 的所述计算机可读程序指令码，包括规划计算该公式的多重积分，该公式为多个概率的乘 积。
22.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划积分该公式 的所述计算机可读程序指令码，包括规划依据多个重复运算以群组多个积分计算，使得多 个群组的每个群组进行单一积分计算。
23.如权利要求16所述的无线通讯信号解码的计算机程序产品，其中规划积分该公式 的所述计算机可读程序指令码，包括规划根据 进行积分，其中一矩阵f'的第k行第k列的单元为 Ntl为一噪声的幕次，V为一列向量且V为[V1 V2 ...vN]T, Vi为复数随机变量，矩阵f’ 与矩阵f为大小为(N+1)X(N+1)的复数矩阵，t为整数且t = Ρ··Ν，Ν为接收天线的数目， k与1为变量且k，1 = [1…N]。
全文摘要
本发明涉及一种无线通讯信号解码的方法、集成电路与计算机程序产品。一种集成电路用以针对所接收的多个多路径信号进行解码且还原传输信号的资料内容。集成电路可规划根据多个多路径信号以产生对数概率比，其中所接收的多个多路径信号代表传输资料内容。集成电路更可规划根据所接收的多个多路径信号以安排这公式的系数，并将公式进行积分。集成电路更可规划根据事前信息将已积分公式进行相除。据此，集成电路可规划接收多个多路径信号且利用积分将信号进行解码。本发明亦提供相关方法与计算机程序产品。
文档编号H04L1/06GK101848025SQ20091015989
公开日2010年9月29日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年3月24日
发明者王焕宗, 黄德振 申请人:财团法人工业技术研究院