多输入多输出正交频分复用系统中的软输入软输出检测方法

摘要

一种多输入多输出正交频分复用系统中的软输入软输出检测方法，包括：接收经过离散傅里叶变换的频域接收信号；根据译码器反馈的信息，计算发送符号先验均值和方差；定义频域扩展信道矩阵和频域扩展接收信号；对扩展信道矩阵进行排序QR分解，并根据其结果对接收信号进行预滤波；利用已检测符号的后验均值对预滤波信号进行干扰抵消，计算当前符号的估计值及估计误差的方差；根据所得估计和方差，计算符号对应比特的似然比信息；根据所得似然比信息，计算符号的后验均值和方差。较之经典的软输入软输出最小均方误差检测方法，本发明所提检测算法，在具有较低计算复杂度的同时取得了显著的性能增益。

主权项

一种多输入多输出正交频分复用系统中的软输入软输出检测方法，其特征在于该方法包括： 步骤A：接收经过离散傅里叶变换的频域接收信号； 步骤B：将译码器反馈的外信息作为检测器的先验信息，计算发送符号先验均值和先验方差； 步骤C：根据所述先验均值和先验方差、频域信道矩阵和频域接收信号定义频域扩展信道矩阵和频域扩展接收信号； 步骤D：对所述频域扩展信道矩阵进行排序QR分解，获取预滤波矩阵、上三角矩阵及列置换向量，根据所获预滤波矩阵对频域扩展接收信号进行预滤波； 步骤E：根据所述列置换向量确定当前检测符号，提取当前检测符号对应的预滤波信号，并利用已检测符号的后验均值对所提取预滤波后信号进行干扰抵消，并计算当前检测符号的估计值及估计误差的方差； 步骤F：根据所述当前检测符号估计值和估计误差的方差，计算当前检测符号对应比特的似然比信息； 步骤G：根据所述当前检测符号对应比特的似然比信息，计算当前检测符号的后验均值和后验方差； 步骤H：重复步骤E至步骤G，直到检测完所有符号； 所述步骤B中，所述将译码器反馈的外信息作为检测器的先验信息，计算发送符号先验均值和先验方差包括： 将译码器反馈的外信息作为检测器的先验信息，计算发送符号x_i(k)的先验均值μ_i(k)和先验方差v_i(k)，其中，i＝0,1,...,n_T，n_T表示为发送天线数目，(k)表示频点k； 所述步骤C中，根据所得先验均值和先验方差、频域信道矩阵和频域接收信号分别定义频域扩展信道矩阵和频域扩展接收信号包括： 根据所得先验方差和n_R×n_T阶频域信道矩阵H(k)定义频域扩展信道矩阵 其中，为接收信号中噪声方差，diag(x)表示对角元取自向量x的对角矩阵，n_R表示接收天线数目；根据所得先验均值、先验方差和频域接收信号y(k)定义频域扩展接收信号 其中，μ(k)表示(·)^T表示矩阵或向量的转置；所述步骤D中，对频域扩展信道矩阵进行排序QR分解，获取预滤波矩阵、上三角矩阵和列置换向量，根据所获预滤波矩阵对频域扩展接收信号进行预滤波包括： 对频域扩展信道矩阵进行排序QR分解，获取(n_R+n_T)×n_T阶矩阵Q(k)、n_T×n_T阶上三角矩阵R(k)和列置换向量p(k)，Q(k)可表示为其中，Q₁(k)为n_R×n_T阶矩阵，Q₂(k)为n_T×n_T阶上三角矩阵； 根据QR分解获得预滤波矩阵Q^H(k)对频域扩展接收信号进行预滤波 其中，Q^H(k)表示Q(k)的共轭对称矩阵； 所述步骤E中，根据列置换向量确定当前检测符号，提取当前检测符号对应的预滤波信号，利用已检测符号的后验均值对所提取预滤波后信号进行干扰抵消，并计算当前检测符号的估计值及估计误差的方差包括： 根据列置换向量确定当前检测符号为x_i(k),i＝p_m，第一次进入该步骤时m置n_T，以后每进入一次该步骤m减一，提取当前符号对应的预滤波信号为预滤波后的向量中的第i元素，利用已检测符号的后验均值对预滤波后的信号进行干扰抵消，获得其中，r_ij(k)为上三角矩阵R(k)第i行第j列元素； 计算当前检测符号x_i(k)的估计值和估计值误差的方差，其中，q_2,ii(k)表示Q₂(k)中第i对角元； 所述步骤F中，根据所得当前检测符号估计值和估计误差的方差，计算当前检测符号对应 比特的似然比信息包括： 根据所得当前检测符号估计值和估计误差的方差，计算当前检测符号x_i(k)对应比特的后验对数似然比和传递给译码器的外信息对数似然比； 所述步骤G中，根据所得当前检测符号对应比特的似然比信息，计算当前检测符号的后验均值和后验方差包括： 根据所得当前检测符号对应比特的后验对数似然比，计算当前检测符号x_i(k)的后验均值和后验方差