专利名称：一种固定复杂度的mimo接收机信号搜索球形译码算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种MMO接收机信号搜索算法，具体是指一种固定复杂度的MMO接收机信号搜索球形译码算法
背景技术：
新一代移动通信4G作为未来移动通信技术主要发展趋势，能达到100Mbit/S的高传输速率从而实现实时的流媒体业务。而4G技术建立的标准都是基于正交频复用/多输出技术上，多输入多输出简称MMO，MMO利用了多个天线实现多发多收，可以在不增加频谱带宽和发送功率的条件下，可以成倍地提高通信系统容量及通信质量。而MMO技术作为4G核心技术，其接收机的信号检测、搜索则与MMO算法的优化性息息相关。因为MMO接收机检测、搜索信号时不仅需要考虑信道衰落和噪声的影响，还要考虑不同发射天线之间的信号干扰问题。现今MMO信号搜索采用的是最大似然算法，该算法通过查找发射天线的所有可能发射矢量从而找到最优检测结果，但是该算法计算复杂度与调制阶数、发射天线数呈指数关系，在实际系统中难以被采用。而球形译码算法能够很好的满足以较低的计算复杂度达到或接近最大似然算法的检测性能。球形译码算法的缺点是其计算复杂度与信噪比有关，这使球形译码算法难以适用于数据处理速率固定的实际系统，同时，因为MMO接收机搜索信号的过程是一个序列过程，利用硬件进行实际计算时，无法对算法进行并行和流水处理，从而导致算法的数据吞吐率受到极大的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服球形译码算法难以适用于数据处理速率固定系统且吞吐率较低的缺陷，提供一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法。本发明的目的通过下述技术方案实现一种固定复杂度的MMO接收机信号搜索球形译码算法，包括以下步骤(a)对信道矩阵H进行预处理；(b)对信道矩阵H预处理后的结果分别进行乔里斯基分解以及迫零均衡；(c)利用乔里斯基分解以及迫零均衡的结果进行迭代搜索；(d)根据迭代搜索的结果计算出对应比特矢量的软信息。同时所述步骤(a)包括(al)计算NXM维信道矩阵H的正定矩阵Hh H ；(a2)根据正定矩阵Hh H计算其逆矩阵(Hh H) ；(a3)根据逆矩阵(Hh H) 1计算出信道矩阵H的伪逆矩阵H+ ；(a4)对伪逆矩阵H+的行范数按从小到大进行排序，得到行序号，并通过行序号确定接收端对发射符号的检测顺序；(a5)根据检测顺序{k1; k2，. . .，kM}重新排列矩阵H的列数，得到矩阵HOTd ；(a6)根据矩阵HOTd计算正定对称矩阵。
进一步的，所述步骤(b)中根据公式对正定对称矩阵"
进行乔里斯基分解，得到MXM的上三角矩阵U。再进一步的，所述步骤(b)中对预处理后的矩阵进行迫零均衡计算包括以下步骤⑴计算石的逆矩阵^^^1；
(II)根据逆矩阵求得伪逆矩阵(III)根据公式J=十算无约束最大似然估计。更进一步的，所述步骤(C)中进行迭代搜索即根据公式D1 = U1111^. - z,|2 + 2]Mj=mU1mIi1y - zy| = < + A,+1.从第 i = M 级到 i = I 级迭代地计算 Di 和所述Di为第M级到第i级的累加欧几里德距离，Cli为第i级的欧几里德距离，i为正整数。并且
权利要求
1.一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，包括以下步骤 (a)对信道矩阵H进行预处理； (b)对信道矩阵H预处理后的结果分别进行乔里斯基分解以及迫零均衡； (C)利用乔里斯基分解以及迫零均衡的结果进行迭代搜索； (d)根据迭代搜索的结果计算出对应比特的软信息。
2.根据权利要求I所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，所述步骤(a)包括 (al)计算NXM维信道矩阵H的正定矩阵Hh H ； (a2)根据正定矩阵Hh H计算其逆矩阵(Hh Hr1 ； (a3)根据逆矩阵(Hh Hr1计算出信道矩阵H的伪逆矩阵H+ ； (a4)对伪逆矩阵H+的行范数按从小到大进行排序，得到行序号，并通过行序号确定接收端对发射符号的检测顺序{kp k2，...，kM}； (a5)根据检测顺序{kp k2，. . .，kM}重新排列矩阵H的列数，得到矩阵HOTd ； (a6)根据矩阵HOTd计算正定对称矩阵
3.根据权利要求2所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，所述步骤(b)中根据公式= 对正定对称矩阵"=^进行乔里斯基分解，得到MXM维的上三角矩阵U。
4.根据权利要求3所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，所述步骤(b)中迫零均衡包括以下步骤 a)计算的逆矩阵； (II)根据逆矩阵求得伪逆矩阵ZCw (III)根据公式J=十算无约束最大似然估计。
5.根据权利要求4所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，所述步骤(C)中进行迭代搜索即根据公式
6.根据权利要求5所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，其特征在于，所述步骤(d)还包括以下步骤 (dl)在i = I时得到Pt个D1值，同时得到D1值对应的检测矢量s'，并通过D1与s'确定对应的编码比特矢量，且所述P为所述球形译码算法中的星座点数，同时所述T为符合公式(N-M) (T+1) + (T+1)2 ≥ N的最小整数值； (d2)从Pt个D1值中选出最小的值对应的检测矢量作为最大似然检测s'确定对应的最大似然检测比特矢量Bmi; (d3)根据公式Af =计算;;(d4)根据公式
全文摘要
本发明公开了一种固定复杂度的MIMO接收机信号搜索球形译码算法，实现所述球形译码算法包括以下步骤(a)对信道矩阵进行预处理；(b)对预处理后的矩阵分别进行乔里斯基分解以及迫零均衡计算；(c)利用乔里斯基分解以及迫零均衡的结果进行迭代搜索；(d)根据搜索后的结果计算出对应的软比特信息。本发明的目的在于克服球形译码算法难以适用于数据处理速率固定系统且吞吐率较低的缺陷，实现了球形译码算法复杂度的固定，同时所述算法可以很方便的采用并行和流水处理，并且提高了吞吐率，降低了硬件设备的功率损耗。
文档编号H04L1/06GK102638336SQ20121013218
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者何春, 李玉柏, 莫明威 申请人:电子科技大学