专利名称：使用具有不明确性的串行局部化的软值生成的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及位软值生成，并且更特别地涉及基于具有不明确性的串行局部化的位软值生成。
背景技术：
解调涉及从根据特定星座调制并且在信道上传送的信号中提取承载原始信息的信号。对于非常大的信号星座，解调过程的复杂性显著增加。在EDGE (增强数据率的GSM演进)、HSPA (高速分组接入)、LTE (长期演进)以及WiMax (全球微波接入互操作性)中已经采用相对大的信号星座(例如16-QAM (正交幅度调制)、32-QAM、和64-QAM)。在HSPA中，多码传送产生更大的有效星座。而且，在HSPA、LTE以及WiMax中已经采用具有两个或者更多流的MIMO (多输入多输出)方案。MIMO实现也产生相对大的有效星座。当任何这些技术组合发生时(例如，多码和ΜΙΜ0)，解调复杂性进一步增加。理想解调方案是MLD(最大似然检测)。然而，由于调制星座的大小和/或由于MMO或多码对MLD变得不切实际的点的指数影响，MLD的复杂性实质性增加。较不复杂的解决办法是可用的，例如球形解码(SD)，其中解调器尝试接近MLD的性能，但将它对最佳解的搜索限制到所有可能的传送信号的子集，并且其中由球形来描述该子集。SD中的关键步骤是信道矩阵的三角因式分解。此步骤简化了球形中的候选解的识别。另一传统的解调技术是用于MMO QAM的ITS (迭代树搜索)检测。ITS可以被视为对SD的备选方案。类似于SD，ITS采用信道的三角因式分解。不同于SD，ITS使用M算法来减少对最佳候选的搜索。ITS还通过将QAM星座划分成其四个象限并且在中间计算中由其形心(centroid)来表示每个象限以进一步分解搜索。所选择的象限自身再次被细分成其4个象限，以此类推。这引起四叉树搜索。其它传统的方式对通过使用形心代替真正符号而引入的附加误差给予了特别关注。该误差被模型化为其方差是确定的高斯噪声，并且并入到似然计算中。然而，典型地在形心表示与从位到符号的位映射之间进行紧密连接。即，如果采用所谓的多级位映射，则识别象限等效于对某一对位进行决定。这样的约束对位映射施加了限制，从而限制子集设计。基于解调结果来生成软位信息。联合检测(JD)是MMO场景中的MLD形式，并且经常用在软位信息的生成中。JD在对应于#个传送流的传送符号的
M向量e的所有c|M个有效星座点上搜索最小化指标丨==Ir-Hcf1R 1(r-Hcj的候选。有若干种方式来产生用于JD的软值。一种传统的方式基于最近邻居(nearest neighbor)的概念。最近邻居(NN)是与给定符号相距最短距离处的符号。从JD的观点来看，原理上的NN应该在“接收域”中。即，使用以上给出的指标来包含信道的影响。然后由
(He - HdfR '{He - Hd丨给出两个符号向量e和d之间的距离，其中H是WxA#信道系数矩
阵(其中列对应于#个传送流)并且R是噪声协方差矩阵。在接收域中找到NN是高度复杂的操作，这是因为信道有力地扭曲信号星座，使得难以搜索。而且，由于H和,随着时间改变，所以必须重复操作。另一方式涉及在“传送域”中找到NN，其中星座没有被信道扭曲并且能容易被搜索，从而允许预先计算许多因素。也使用标准欧几里德距离。具体地，忽略信道的影响并且考虑原始星座中的邻居。此外，可以检查符号向量的#个个别符号的NN。总之，这简化了对NN的搜索。然而，通过忽略信道的影响，丢失了一些有价值的信息。而且，传送域中的NN不一定是接收域中的NN。从NN的概念引起位最近邻居(BNN, bit nearest neighbor)的概念。没有一般性的许多损失，考虑具有2」个符号的星座。让b ,Λ ~指代映射到符号向量 中的位置左处
的符号^的/个位。对于位' ,BNN 6定义为具有翻转的\的星座中的最接近符号。如
果多个符号满足BNN要求，则选择一个以使BNN是唯一的。对剩下的/-1个位没有强加条件，它们可以或可以不改变。可以从星座和位图来离线地计算BNN。给出来源于JD的软值解石，为位h构造符号向量g，其中由其BNN ^来代替第左个符号|。其它的符号保持不变。由爲卜给出用于符号c,中的位~的软值，其
中C通常被称作BNN向量。有需要将NN和BNN的概念适用于采用具有不明确性的串行局部化的接收器架构，其将传送符号表示为一系列近似值。
发明内容
在一系列级中执行解调。基于来自前一级的输入，每级尝试进一步局部化对解的搜索以有利于下一级。解调器结构在本文中被称为具有不明确性的串行局部化(seriallocalization with indecision, SLIC)。SLIC是对MLD的较低复杂性的备选方案,其中MLD与用于MMO环境的联合解调(JD) —致。隔离地看，给定SLIC解调级可以是非常不明确的，但取得进步并且避免了不可逆转的错误决定。给定解调级通过输入代表星座的子集并且输出进一步精简的子集来局部化解。每级在候选精简子集之中进行选择。不明确性源于表示具有重叠子集的调制星座。在多级结构中不明确性是有利的，这是因为不明确性阻碍了早先的级中的不可逆转的坏决定。将位最近邻居(BNN)概念适应于SLIC来说明在SLIC中使用的形心。这带来有效星座的概念，其用可变粒度来接近真正星座(由SLIC的级决定来导向)。这使有效BNN(EBNN)能够被定义，EBNN用在软值计算中。根据一实施例，通过经由一系列解调级解调接收符号来为基于调制星座传送的接收符号生成软位值。每个解调级基于有效星座来产生符号决定。由解调级中的非最终解调级使用的每个有效星座包含与调制星座的区域近似的形心的子集。这些子集中的相邻子集具有一个或多个公共点以使至少两个相邻子集重叠。对于 包含于在一系列解调级上逐渐构造的有效星座中的点，基于在解调期间计算的检测指标来确定用于符号决定的软位值，由最终解调级产生的有效星座缺乏包含在调制星座中的一个或多个点。当然，本发明不限于以上特征和优点。本领域技术人员在阅读了下文的详细描述并且观看了附图之后将认识到附加的特征和优点。
图1图示包含多级SLIC解调器和星座处理模块的接收器的实施例的框图。图2图示两级SLIC解调器的实施例的框图。图3图示由多级SLIC解调器使用的重叠星座子集的实施例的图。图4图示由多级SLIC解调器使用的重叠ASK星座子集的实施例的图。图5图不两级SLIC解调器的另一实施例的框图。图6图示多级SLIC解调器的第i级的实施例的框图。图7图示N级SLIC解调器的实施例的框图。图8图示由多级SLIC解调器使用的重叠QAM星座子集的实施例的图。图9图示由多级SLIC解调器使用的重叠QAM星座子集的另一实施例的图。图10图示用于确定在生成软位值中使用的SLIC解调器的最终有效星座的方法的实施例的流程图。图11示出到图10中示出的调制示例的每个符号的位映射，以及每个符号的对应位最近邻居。图12示出用于SLIC解调器的各级和对应有效位最近邻居的不同的可能有效星座。
具体实施例方式图1图示无线传送器100通过信道120与无线接收器110通信的实施例。该接收器包含基带处理器130以及包含在该基带处理器130中或与该基带处理器130关联的星座处理模块140、多级SLIC解调器150、软值生成单元160以及解码器170。星座处理模块140将与传送信号关联的星座点分组成多个子集，例如，ASK星座点、QAM星座点等的子集。至少两个相邻子集具有一个或多个公共星座点以确保这些相邻子集重叠。在一些实施例中，所有相邻子集具有一个或多个公共星座点以确保所有相邻子集都重叠。在每种情况下，星座处理模块140也为星座点的每个子集确定基于形心的值并且将这些基于形心的值分组成一个或多个集合。包含在每个集合中的值都是基于形心的，其中它们可以是实际形心、例如整数值或以某一有限精度量化的值等形心的近似、与形心最接近的星座点等。更一般地，为每个子集指定了基于形心的代表，从这里开始我们将该基于形心的代表称为形心。多级SLIC解调器150包含多个级152、154，用于在这些级中执行信号解调。除了最末级154之外的每个解调级152都使用输入到级152的或者由级152选择的基于形心的值的集合作为星座点来局部化对最终符号决定的搜索。最末解调级154使用初始星座点的子集来确定最终符号决定。这样，除了最末级154之外的每个解调级152使用基于形心的值的集合作为星座点来进一步局部化对解的搜索，从而减少解调器的整体复杂性。最末级154基于实际星座的子集来输出最终解。如将在本文后面更详细描述的，星座处理模块140确保星座点的至少两个相邻子集重叠以减少解调误差的可能性，特别是对于较早的解调级。如将在本文后面更详细描述的，对于包含于在一系列解调级上逐渐构造的有效星座中的点，软值生成单元160基于在解调期间计算的检测指标来确定由解调器生成的符号决定的软位值，其中由解调器的最终级产生最终有效星座。解码器170处理由软值生成单元160产生的软值，用于调制解调器位。解码器170使用软值作为输入来确定信息位，并且对于传送器处的编码器是在接收器处的同伴功能。图2图示包含在图1的接收器110中的用于解调接收信号6的2级SLIC解调结构200的实施例。通过信道120携带接收信号Q ,并且使用符号星座P在传送器100处原始调制该接收信号仅出于纯说明性的目的，由下式给出没有ISI (符号间干扰)的有噪声信道上的信号传送实施例的单输入单输出(SISO)场景中的信号η.:
权利要求
1.一种为基于调制星座传送的接收符号生成软位值的方法，包括: 经由一系列解调级来解调所述接收符号，每个解调级基于有效星座来产生符号决定，由所述解调级中的非最终解调级使用的每个有效星座包含与所述调制星座的区域近似的形心的子集，所述子集中的相邻子集具有一个或多个公共点以使至少两个相邻子集重叠；以及 对于包含于在所述一系列解调级上逐渐构造的有效星座中的点，基于在解调期间计算出的检测指标来确定用于所述符号决定的软位值，由最终解调级产生的所述有效星座缺乏包含在所述调制星座中的一个或多个点。
2.如权利要求1所述的方法，包括: 为每个符号决定的每个位确定有效位最近邻居，每个有效位最近邻居对应于包含于由所述最终解调级产生的所述有效星座中的点，所述点是具有翻转的所述符号决定的位之一的所述符号决定中的最接近的符号决定；以及 基于所述有效位最近邻居来确定所述软位值。
3.如权利要求2所述的方法，包括识别由所述最终解调级使用的所述有效星座中的最接近与所述调制星座关联的真正位最近邻居的一个或多个点，每个真正位最近邻居对应于包含于所述调制星座中的点，所述点是具有翻转的位的所述调制星座中的点之中的最接近的点。
4.如权利要求3所述的方法，包括确定包含于由所述最终解调级使用的所述有效星座中的哪个点或哪些点最接近于所述真正位最近邻居和所述符号决定来确定所述有效位最近邻居。
5.如权利要求3所述的方法，包括: 识别由所述最终解调级使用的所述有效星座中的第一点，所述第一点对应于用于每个符号决定的所述有效位最近邻居之一； 包含有效位最近邻居的向量中的识别的星座点；以及 基于所述有效位最近邻居的向量来确定所述软位值。
6.如权利要求3所述的方法，包括: 识别由所述最终解调级使用的所述有效星座中的点，所述点最接近地对应于用于每个符号决定的所述有效位最近邻居之一； 包含有效位最近邻居的向量中的识别的星座点；以及 基于所述有效位最近邻居的向量来确定所述软位值。
7.如权利要求3所述的方法，包括基于在用于所述符号决定的解调期间计算出的检测指标和在用于对应于所述有效位最近邻居的符号的解调期间计算出的检测指标来确定用于所述符号决定的所述软位值。
8.如权利要求3所述的方法，包括: 基于包含于所述调制星座中的点来计算所述真正位最近邻居；以及 基于包含于所述有效星座中的点来计算所述有效位最近邻居。
9.如权利要求3所述的方法，其中所述真正位最近邻居是预定的并且所述有效位最近邻居是基于包含于所述有效星座中的点而计算出的。
10.如权利要求3所述的方法，其中所述真正位最近邻居和所述有效位最近邻居是预定的。
11.一种无线通信装置，包括基带处理器，所述基带处理器包含: 多级解调器，可操作来解调基于调制星座而传送的接收符号，所述多级解调器中的每个解调级可操作来基于有效星座产生符号决定，由所述解调级的非最终解调级使用的每个有效星座包含与所述调制星座的区域近似的形心的子集，所述子集中的相邻子集具有一个或多个公共点以使至少两个相邻子集重叠；以及 软值生成单元，可操作来对于包含于在一系列解调级上逐渐地构造的所述有效星座中的点，基于在解调期间计算出的检测指标来确定用于所述符号决定的软位值，由最终解调级产生的所述有效星座缺乏包含在所述调制星座中的一个或多个点。
12.如权利要求11所述的无线通信装置，其中所述软值生成单元可操作来基于为每个符号决定的位确定的有效位最近邻居来确定所述软位值，每个有效位最近邻居对应于包含在由所述最终解调级使用的所述有效星座中的点，所述点是具有翻转的所述符号决定的所述位之一的所述符号决定中的最接近的符号决定。
13.如权利要求12所述的无线通信装置，其中所述基带处理器可操作来识别由所述最终解调级使用的所述有效星座的最接近与所述调制星座关联的真正位最近邻居的一个或多个点，每个真正位最近 邻居对应于包含于所述调制星座中的点，所述点是具有翻转的位的所述调制星座中的点之中的最接近的点。
14.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述基带处理器可操作来确定包含于由所述最终解调级使用的所述有效星座中的哪个点或哪些点最接近于所述真正位最近邻居和所述符号决定来确定所述有效位最近邻居。
15.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述基带处理器可操作来识别由所述最终解调级使用的所述有效星座中的第一点，所述第一点对应于用于每个符号决定的所述有效位最近邻居之一，并且包含有效位最近邻居的向量中的识别的星座点，并且其中所述软值生成单元可操作来基于所述有效位最近邻居的向量确定所述软位值。
16.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述基带处理器可操作来识别由所述最终解调级使用的所述有效星座中的点，所述点最接近地对应于用于每个符号决定的所述有效位最近邻居之一，并且包含有效位最近邻居的向量中的识别的星座点，并且其中所述软值生成单元可操作来基于所述有效位最近邻居的向量确定所述软位值。
17.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述软值生成单元可操作来基于在用于所述符号决定的解调期间计算出的检测指标和在用于对应于所述有效位最近邻居的符号的解调期间计算出的检测指标来确定用于所述符号决定的所述软位值。
18.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述基带处理器可操作来基于包含于所述调制星座中的点来计算所述真正位最近邻居并且基于包含于所述有效星座中的点来计算所述有效位最近邻居。
19.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述真正位最近邻居是预定的并且所述基带处理器可操作来基于包含在所述有效星座中的点来计算所述有效位最近邻居。
20.如权利要求13所述的无线通信装置，其中所述真正位最近邻居和所述有效位最近邻居是预定的。
全文摘要
通过经由一系列解调级来解调接收符号从而为基于调制星座而传送的接收符号生成软位值，每个解调级基于有效星座来产生符号决定。由解调级的非最终解调级使用的每个有效星座包含与调制星座的区域近似的形心的子集。这些子集中的相邻子集具有一个或多个公共点以使至少两个相邻子集重叠。对于包含于在一系列解调级上逐渐构造的有效星座中的点，基于在解调期间计算出的检测指标来确定用于符号决定的软位值，由最终解调级产生的有效星座缺乏包含在调制星座中的一个或多个点。
文档编号H04L25/03GK103201992SQ201180051983
公开日2013年7月10日 申请日期2011年10月25日 优先权日2010年10月27日
发明者A.S.哈拉拉 申请人:瑞典爱立信有限公司