專利名稱：用于qr-mld解調(diào)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于對通過無線通信系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解調(diào)的方法。
背景技術：
在無線通信中，存在用于提高頻譜效率的技術。例如，接收機被設置有執(zhí)行諸如QR 解調(diào)或MLD(最大似然檢測)之類的技術的硬件。然而，這些接收機中的許多是復雜的。此外，無線通信系統(tǒng)中的當前的接收機需要能夠以多種不同方法來解調(diào)發(fā)送來的數(shù)據(jù)。例如，在當前的LTE(長期演進)系統(tǒng)中，接收機必須能夠解調(diào)來自例如下面的多種模式的數(shù)據(jù)2發(fā)送-2接收天線QX2)多輸入-多輸出(MIMO)系統(tǒng)；1X1單輸入-單輸出(SISO)系統(tǒng)；IX2接收分集(Rx分集)系統(tǒng)；2X1或4X1空頻分組碼(SFBC) ；4X2或 4X2SFBC ；以及4X2或2X2空間復用(ΜΙΜΟ)?？梢匀菁{所有的以上模式的接收機在硬件實現(xiàn)方面是復雜的，并且會導致大的芯片尺寸。因此，希望提供一種可以對經(jīng)由多種不同模式發(fā)送的數(shù)據(jù)進行解調(diào)但卻沒有現(xiàn)有解調(diào)方法復雜的用于解調(diào)發(fā)送來的數(shù)據(jù)的方法。將理解，這里對作為現(xiàn)有技術給出的任何事物的引用不應被認為是承認該事物在澳大利亞或任何其它地方是已知的或者其包含的信息在形成了本說明書一部分的權(quán)利要求書的優(yōu)先權(quán)日時已是公知常識的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
有了這個想法，本發(fā)明的一個方面提供了一種用于QR-MLD解調(diào)的方法，包括以下步驟(a)將發(fā)送接收模式確定為SIS0、SΙΜ0, MIMO或SFBC中的一種；(b)經(jīng)由多個流同時接收符號，同時接收的符號由接收符號向量y來表示；(c)生成信道矩陣H;(d)對信道矩陣H執(zhí)行QR分解來計算Q矩陣和R矩陣以使得H = QR，Q矩陣是單位矩陣并且R矩陣是上三角矩陣；(e)通過將接收符號向量y乘以Q矩陣的厄爾米特Qh以使得ζ = QHy，來處理接收符號向量y，其中，ζ是經(jīng)處理的接收符號向量；(f)針對在步驟(a)處確定的SFBC模式，判斷是否需要共軛計算，并且將共軛標志設置為具有真值或假值；
(g)通過利用經(jīng)處理的接收符號向量ζ和QR分解的R矩陣、在共軛標志為真時執(zhí)行共軛第一距離度量計算、在共軛標志為假時執(zhí)行非共軛第一距離度量計算，來計算出第一距離度量Cl1, j ；(h)通過在共軛標志為真時執(zhí)行共軛估計符號計算、在共軛標志為假時執(zhí)行非共軛估計符號計算，來計算出估計符號& ；(i)將估計符號映射到星座中作為iwap，7·；(j)通過在共軛標志為真時執(zhí)行共軛第二距離度量計算、在共軛標志為假時執(zhí)行非共軛第二距離度量計算，來計算出第二距離度量C^j ；(k)通過對步驟(g)和(j)中的第一距離度量和第二距離度量求和來計算總距離度量CLgj ；以及(1)計算軟比特。有利地，在步驟(a)處確定發(fā)送接收模式使得本發(fā)明的方法能夠?qū)τ谒邪l(fā)送接收模式具有相同的步驟。有利地，這將導致不太復雜的QR-MLD解調(diào)器。在進一步的優(yōu)點中，步驟(h)和(i)是現(xiàn)有的完全最大似然檢測方法(其中，針對每種可能的發(fā)送符號組合計算出兩個距離，從而導致了極大的計算量)的簡化。步驟(h) 和(i)通過估計在相鄰天線上發(fā)送的最可能符號來減少所考慮的可能組合的數(shù)目。優(yōu)選地，在步驟(f)處，SFBC模式包括范圍是從0至fmax的頻率音索引f= (0， fmax)，并且共軛標志是通過表達式f = (0，fmax)來確定的，以使得共軛標志在f為奇數(shù)時被設置為真，否則被設置為假。優(yōu)選地，在步驟(g)中，共軛第一距離度量計算是根據(jù)表達式Cllij = z2-r2,2c/|2 來計算的，其中，…是取自星座集合的符號。替代地，在步驟(g)中，非共軛第一距離度量計算是根據(jù)表達式Cl1,」=z2-r2,2cj|2 來計算的，其中，…是取自星座集合的符號。星座集合可以包括通常在無線通信中使用的任何星座集合，包括BPSK、QPSK、 8-PSK、16QAM 禾口 64QAM。
*優(yōu)選地，在步驟(h)處，共軛估計符號計算是根據(jù)表達式& =Hl來計算的。替代地，在步驟(h)處，非共軛估計符號計算是根據(jù)表達式‘ /27來計算
rU的。優(yōu)選地，在步驟(j)處，共軛第二距離度量計算是根據(jù)表達式 d2J =^1 - f\^mapJ 來計算的。替代地，在步驟(j)處，非共軛第二距離度量計算是根據(jù)表達式 dU^-rIAapj — \2。|2 來計算的。優(yōu)選地，在步驟(k)處，總距離度量Cltotalij是通過表達式dt。tal,=Cl1,」+4」來計算的。優(yōu)選地，在步驟(1)處，軟比特是如下這樣計算的
(m)根據(jù)表達式《U,⑷)=來計算離星座中的在第i比特位置為1的符號(表示為權(quán))的最小距離；(η)根據(jù)表達式之, ,,(坎)=^y(iCw)來計算離星座中的在第i比特位置為0的符
號(表示為對)的最小距離并且(ο)根據(jù)表達式4歡)-< ，,(對)來計算兩個最小距離。有利地，除了判斷是否需要計算共軛運算之外，所有模式可以利用相同方法來處理，由此降低了硬件實現(xiàn)復雜度。在進一步的優(yōu)點中，這種降低的硬件實現(xiàn)復雜度可以實現(xiàn)芯片尺寸的減小。


下面的描述更具體地涉及本發(fā)明的各個特征和步驟。為了輔助理解本發(fā)明，在描述時參考了附圖，在附圖中用優(yōu)選實施例圖示出了本發(fā)明。然而，將明白，本發(fā)明不限于附圖中所示的優(yōu)選實施例。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的QR-MLD解調(diào)器的組件的框圖；以及圖加和圖2b是示出本發(fā)明的方法中的步驟的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考圖1，示出了具有多個輸入的QR-MLD解調(diào)器100，所述多個輸入包括第一接收機Y1和第二接收機J2上的接收數(shù)據(jù)I/Q、用于信道估計的信道矩陣H、與第一接收機yi 和第二接收機y2上的每個接收數(shù)據(jù)相關聯(lián)的模式110。QR-MLD解調(diào)器100中具有多個模塊，以便在兩個輸出流X1和&上提供對經(jīng)解調(diào)軟比特(soft bit)的輸出。QR-MLD解調(diào)器100內(nèi)的模塊包括控制器模塊105，所述控制器模塊105將第一接收機Y1和第二接收機y2上的接收數(shù)據(jù)的發(fā)送接收模式確定為SISO、SIM0、MIM0或SFBC中的一種?？刂破髂K105通過從與第一接收機和第二接收機y2上的接收數(shù)據(jù)相關聯(lián)的模式110獲取輸入來實現(xiàn)此操作。一旦模式110被確定，控制器模塊105就將控制傳遞給信道矩陣模塊115和重排符號模塊120，它們各自獲取從第一接收機yi和第二接收機y2上的接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生的接收符號及信道估計，并且重新排列它們以使得適當?shù)陌l(fā)送符號可被解調(diào)。信道矩陣模塊115構(gòu)建并輸出4X2信道矩陣H，并且重排符號模塊120構(gòu)建并輸出4X 1 接收符號向量y。從信道矩陣模塊115輸出的4X2信道矩陣H隨后被饋送到QR分解模塊 125中。從重排符號模塊120輸出的4X 1接收符號向量y被饋送到接收符號處理模塊130 中。QR分解模塊125隨后對由信道矩陣模塊115的輸出提供的信道矩陣H執(zhí)行QR分解，以提供單位Q矩陣和上三角矩陣R供接收符號處理模塊130中使用。接收符號處理模塊130 將所構(gòu)建的接收符號向量y(接收自重排符號模塊120)乘以由QR分解模塊125提供的Q 矩陣的厄爾米特(Hermitian)，以提供經(jīng)處理的接收符號向量ζ供其它模塊中使用。第一距離計算模塊135經(jīng)由控制器模塊105檢查接收數(shù)據(jù)的模式110，并且如果模式是SFBC^lJ 其還檢查是否需要共軛計算并且設置標志160。第一距離計算模塊135隨后通過依據(jù)標志 160的值執(zhí)行共軛計算或非共軛計算來針對所有可能的星座符號計算歐幾里得距離。此后，估計符號模塊140經(jīng)由標志160檢查是否需要共軛計算或非共軛計算，并且隨后在給定來自星座集合的一符號的情況下，估計從相鄰流發(fā)送來的符號?？刂齐S后移動到映射符號模塊145，所述映射符號模塊145將所估計的符號映射到星座集合中的最鄰近的符號。映射符號模塊145無需檢查標志160，而是可以根據(jù)需要與控制器模塊105通信。第二距離計算模塊150經(jīng)由標志160判斷是否需要共軛計算或非共軛計算，并且隨后利用來自映射符號模塊145的映射符號以及來自星座集合的所有可能的符號來計算距離。第二距離計算模塊150隨后對第一距離計算模塊135的輸出和第二距離計算的結(jié)果求和，以向軟比特計算模塊155輸出總距離計算。軟比特計算模塊155針對每個比特位置，確定比特為1和0的地方的最小距離，并且將這兩個相減以計算出軟比特。最后，在兩個輸出流&和&上的經(jīng)解調(diào)軟比特的輸出被提供。圖2示出了由圖1的QR-MLD解調(diào)器100中的各個模塊執(zhí)行的方法200。在步驟205處，接收數(shù)據(jù)的發(fā)送接收模式被確定為SISO、SIM0、MIM0或SFBC中的一種。有利地，確定發(fā)送接收模式使得本發(fā)明的方法針對所有發(fā)送接收模式具有相同的步驟。有利地，這將導致不太復雜的QR-MLD解調(diào)器。在步驟210處，符號經(jīng)由多個流(例如圖1中的^和1)同時被接收，并且同時接收的符號用接收符號向量y表示。在步驟215， 信道矩陣H被生成。在步驟210和215處，適當?shù)木仃嚤粯?gòu)建以用于步驟220中的QR分解，然而信道矩陣構(gòu)建和接收向量構(gòu)建將依發(fā)送接收模式而變化。一般地，步驟210和215 的輸出將是4X2信道矩陣H和4X1接收符號向量y?？刂破髂K105(例如圖1所示的那個)可以提供適當?shù)男诺拦烙嫼徒邮辗?。下面的?指示出了模式以及針對每個可能模式的相應信道矩陣構(gòu)建H和接收向量構(gòu)建y。函數(shù)hm,n(f)表示第f頻率音的發(fā)送天線η 與接收天線m之間的信道。表1 針對每個模式的信道矩陣構(gòu)建
權(quán)利要求
1.一種用于QR-MLD解調(diào)的方法，包括以下步驟(a)將發(fā)送接收模式確定為SISO、SIM0、MIM0或SFBC中的一種；(b)經(jīng)由多個流同時接收符號，同時接收的符號由接收符號向量y來表示；(c)生成信道矩陣H；(d)對所述信道矩陣H執(zhí)行QR分解來計算Q矩陣和R矩陣以使得H= QR,所述Q矩陣是單位矩陣并且所述R矩陣是上三角矩陣；(e)通過將所述接收符號向量y乘以所述Q矩陣的厄爾米特Qh以使得ζ= QHy，來處理所述接收符號向量y，其中，ζ是經(jīng)處理的接收符號向量；(f)針對在步驟(a)處確定的SFBC模式，判斷是否需要共軛計算，并且將共軛標志設置為具有真值或假值；(g)通過利用所述經(jīng)處理的接收符號向量ζ和所述QR分解的所述R矩陣、在所述共軛標志為真時執(zhí)行共軛第一距離度量計算、在所述共軛標志為假時執(zhí)行非共軛第一距離度量計算，來計算出第一距離度量Cl1,」；(h)通過在所述共軛標志為真時執(zhí)行共軛估計符號計算、在所述共軛標志為假時執(zhí)行非共軛估計符號計算，來計算出估計符號& ；(i)將所述估計符號映射到星座中作為 ；(j)通過在所述共軛標志為真時執(zhí)行共軛第二距離度量計算、在所述共軛標志為假時執(zhí)行非共軛第二距離度量計算，來計算出第二距離度量C^j ；(k)通過對步驟(g)和(j)中的所述第一距離度量和所述第二距離度量求和來計算總距離度量dtotal，j ；以及(1)計算軟比特。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(f)處，所述SFBC模式包括范圍是從0至 fmax的頻率音索引f = (0，fmax)，并且所述共軛標志是通過表達式f = (0，fmax)來確定的， 以使得所述共軛標志在f為奇數(shù)時被設置為真，否則被設置為假。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(g)中，所述共軛第一距離度量計算是根據(jù)表達式dy = I Z2T2,2c； 12來計算的，其中，…是取自星座集合的符號。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(g)中，所述非共軛第一距離度量計算是根據(jù)表達式dy = I z2-r2,2Cj 12來計算的，其中，…是取自星座集合的符號。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述星座集合包括通常在無線通信中使用的任何星座集合,包括 BPSK、QPSK、8-PSK、16QAM、64QAM。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(h)處，所述共軛估計符號計算是根據(jù)表達 *式;e =ziKv來計算的。rI,1
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(h)處，所述非共軛估計符號計算是根據(jù)表 , - rx 2c達式xy= / 來計算的。rI,1
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(j)處，所述共軛第二距離度量計算是根據(jù)表達式《“=衿-VuXmap j _r12c:_|2來計算的。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(j)處，所述非共軛第二距離度量計算是根據(jù)表達式《,,=卜--ruC/來計算的。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(k)處，所述總距離度量dt。talj是通過表達式 CLtalij = Cl1Jd2ij 來計算的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)處，所述軟比特是如下這樣計算的(m)根據(jù)表達式來計算離星座中的在第i比特位置為1的符號 (表示為B))的最小距離；(η)根據(jù)表達式tCiV(^) = SgW-J)來計算離星座中的在第i比特位置為0的符號 (表示為對)的最小距離；并且(ο)根據(jù)表達式4 =《, ,,(砍)_《, ,來計算兩個最小距離。
全文摘要
一種用于QR-MLD解調(diào)的方法包括以下步驟確定發(fā)送接收模式；接收用接收符號向量表示的符號；生成信道矩陣；對信道矩陣執(zhí)行QR分解；通過將接收符號向量乘以單位Q矩陣的厄爾米特來處理接收符號向量；判斷是否需要共軛計算以設置共軛標志；通過依據(jù)共軛標志執(zhí)行共軛或非共軛第一距離度量計算來計算出第一距離度量；通過依據(jù)共軛標志執(zhí)行共軛或非共軛估計符號計算來計算出估計符號；將估計符號映射到星座中；通過依據(jù)共軛標志執(zhí)行共軛或非共軛第二距離度量計算來計算出第二距離度量；通過對第一距離度量和第二距離度量求和來計算總距離度量；以及計算軟比特。
文檔編號H04J99/00GK102210117SQ20098014494
公開日2011年10月5日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者俊·斯烏 申請人:日本電氣株式會社