多速率td-scdma系統中的聯合檢測方法和裝置的製作方法

2023-07-17 01:12:31

專利名稱：多速率td-scdma系統中的聯合檢測方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，特別是涉及一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測方法和裝置。
背景技術：
作為CWTS(中國標準化組織，China Wireless TelecommunicationsStandards group)提出的第三代移動通信系統標準，TD-SCDMA(時分同步碼分多址，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)結合了時分雙工、碼分多址、聯合檢測、智能天線、接力切換等一系列高新技術，具有頻譜利用率高、開發成本低、適應非對稱傳輸等特點，具有廣闊的應用前景。聯合檢測技術作為TD-SCDMA系統的關鍵技術之一，其作用是根據接收到的信號以及信道、碼道信息，同時檢測出發送端的多個用戶或者碼道上攜帶的數據信息，其直接影響接收機的性能。由於採用了 VPG (可變處理增益，variable processing gain)技術，TD-SCDMA 系統可以同時支持不同傳輸速率用戶的通信，具體而言，在多速率用戶傳輸發生時，高速率用戶有低的處理增益，而保持大的碼片能量；低速率用戶有高的處理增益，但是碼片能量較低。因此，在衰落信道下，擴頻碼的正交性被破壞，導致低速率用戶受到來自高速率用戶的強的MAI (多址幹擾，multiple access interference，)，也即產生了類似傳統CDMA系統中由於移動站位置不同而引起接收信號能量不同的「遠近效應」。為了改進多速率TD-SCDMA系統的聯合檢測性能，有人提出一種基於速率分組的並行幹擾消除算法(Gff-PIC, group-wise parallel interferencecancelation)，其通過將不同的用戶按速率進行分組，再利用不同的權重因子，對於各個用戶進行並行幹擾消除，去除多用戶幹擾。但是上述方法在實際應用中計算複雜度高，多階段的並行幹擾消除過程需要龐大的運算量和處理時延，限制了聯合檢測算法的應用。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠以比較低的運算複雜度，解決多速率TD-SCDMA系統中低速率用戶受高速率用戶幹擾嚴重的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測方法和裝置，能夠以比較低的運算複雜度，更好地解決多速率TD-SCDMA系統中低速率用戶受高速率用戶幹擾嚴重的問題，為聯合檢測提供質量保證。為了解決上述問題，本發明公開了一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測方法， 包括將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶；根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測，得到聯合檢測結果；
根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息；根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計；將所述接收信號與所述高速率用戶接收信號估計相減，得到相減結果；根據所述相減結果，進行原始低速率用戶的聯合檢測，得到低速率用戶的信息並輸出。優選的，所述將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶的步驟為，用M個等效低速率用戶來替代一個高速率用戶，其中，M為低速率用戶的擴頻增益相對於高速率用戶的擴頻增益的倍數。優選的，所述根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測的步驟，包括針對等效低速率用戶和原始低速率用戶，獲取系統矩陣A，其中，Vi脅^等明={0，Otherwise, Q 為低速率用戶的處理增益，N為低速率用戶發送的信息比特長度，用戶聯合信道響SbW= (^n)，"_，^U=cw hw忍為卷積符號，cik)=(c[k\cf\-,c^)T，表示用戶擴頻碼，在高速率用戶和低速率用戶的數目分別為Kl和K2時，用戶標號k = 1，2，-MK^K2,用戶信道響應11(」 ^解」，…，螆Y ,W為信道響應窗長；根據系統矩陣A，利用最小均方誤差分塊線性均衡算法對接收信號e進行聯合檢測，得到聯合檢測結果J = + 1Affe ,其中J為單位矩陣，σ 2為噪聲方差。優選的，所述根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息的步驟，包括根據用戶標號，從所述聯合檢測結果5中抽取等效低速率用戶的檢測信息
a1=(者iV-Aa^,…,巧,…,jf^f,並將&作為高速率用戶的信息輸出。優選的，所述根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計的步驟， 包括根據用戶標號，將所述聯合檢測結果5中原始低速率用戶的檢測信息置零，得到 a=(者iUi^Dy,…,巧,…,Jr^y),其中，0τ為長度為Κ2的零向量；將e1 = A3作為高速率用戶接收信號估計。另一方面，本發明還公開了一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測裝置，包括高速率用戶等效模塊，用於將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶；聯合檢測模塊，用於根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測，得到聯合檢測結果；高速率輸出模塊，用於根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息；高速率用戶信號重構模塊，用於根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計；高速率用戶幹擾消除模塊，用於將所述接收信號與所述高速率用戶接收信號估計相減，得到相減結果；及
低速率用戶聯合檢測模塊，用於根據所述相減結果，進行原始低速率用戶的聯合檢測，得到低速率用戶的信息並輸出。優選的，所述高速率用戶等效模塊，具體用於將M個等效低速率用戶來替代一個高速率用戶，其中，M為低速率用戶的擴頻增益相對於高速率用戶的擴頻增益的倍數。優選的，所述聯合檢測模塊包括系統矩陣獲取單元，用於針對等效低速率用戶和原始低速率用戶，獲取系統矩陣 A，其中，
權利要求
1.一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測方法，其特徵在於，包括 將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶；根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測，得到聯合檢測結果；根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息；根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計；將所述接收信號與所述高速率用戶接收信號估計相減，得到相減結果；根據所述相減結果，進行原始低速率用戶的聯合檢測，得到低速率用戶的信息並輸出。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶的步驟為，用M個等效低速率用戶來替代一個高速率用戶，其中，M為低速率用戶的擴頻增益相對於高速率用戶的擴頻增益的倍數。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測的步驟，包括針對等效低速率用戶和原始低速率用戶，獲取系統矩陣A，其中，K-^mmk^ = IOtherwise,Q 為低速率用戶的處理增益，N為低速率用戶發送的信息比特長度，用戶聯合信道響=耽、，印，…象J =忍為卷積符號， 」，《」，…，《廣,表示用戶擴頻碼，在高速率用戶和低速率用戶的數目分別為K1 和K2時，用戶標號k = 1，2，…MK^K2,用戶信道響應1^ =(A(K〕，…，螆Y ,W為信道響應窗長；根據系統矩陣A，利用最小均方誤差分塊線性均衡算法對接收信號e進行聯合檢測，得到聯合檢測結果^—Α^Α + σΙ)-1Affe ,其中I為單位矩陣，σ 2為噪聲方差。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息的步驟，包括根據用戶標號，從所述聯合檢測結果5中抽取等效低速率用戶的檢測信息(者」,···,^^,…,彩」,…,Jf^f，並將&作為高速率用戶的信息輸出。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計的步驟，包括根據用戶標號，將所述聯合檢測結果5中原始低速率用戶的檢測信息置零，得到 a=(者1V",^^y,···,巧，…,彩· ,其中，0τ為長度為Κ2的零向量； 將e1 = A3作為高速率用戶接收信號估計。
6.一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測裝置，其特徵在於，包括 高速率用戶等效模塊，用於將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶；聯合檢測模塊，用於根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測，得到聯合檢測結果；高速率輸出模塊，用於根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息； 高速率用戶信號重構模塊，用於根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計；高速率用戶幹擾消除模塊，用於將所述接收信號與所述高速率用戶接收信號估計相減，得到相減結果；及低速率用戶聯合檢測模塊，用於根據所述相減結果，進行原始低速率用戶的聯合檢測， 得到低速率用戶的信息並輸出。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述高速率用戶等效模塊，具體用於將M個等效低速率用戶來替代一個高速率用戶，其中，M為低速率用戶的擴頻增益相對於高速率用戶的擴頻增益的倍數。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述聯合檢測模塊包括系統矩陣獲取單元，用於針對等效低速率用戶和原始低速率用戶，獲取系統矩陣A，其中，K-^mmk^ = IOtherwise,Q 為低速率用戶的處理增益，N為低速率用戶發送的信息比特長度，用戶聯合信道響=耽、，印，…象J =忍為卷積符號， 」，《」，…，《廣,表示用戶擴頻碼，在高速率用戶和低速率用戶的數目分別為K1 和K2時，用戶標號k = 1，2，…MK^K2,用戶信道響應…=(對K)，…，螆Y ,W為信道響應窗長；及聯合檢測單元，用於根據系統矩陣A，利用最小均方誤差分塊線性均衡算法對接收信號 e進行聯合檢測，得到聯合檢測結果^ = (AffAic2I)-1Affe ,其中王為單位矩陣，σ 2為噪聲方差。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述高速率輸出模塊包括抽取單元，用於根據用戶標號，從所述聯合檢測結果5中抽取等效低速率用戶的檢測信息、& =(於,···,實刷,···,時,···,Jn ,並將^作為高速率用戶的信息輸出。
10.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述高速率用戶信號重構模塊包括 置零單元，用於根據用戶標號，將所述聯合檢測結果5中原始低速率用戶的檢測信息置零，得到a=(者」,···, ^^,(f,···,巧，···,ο」,其中，0τ為長度為Κ2的零向量；及重構單元，用於將e1 =A射乍為高速率用戶接收信號估計。
全文摘要
本發明提供了一種多速率TD-SCDMA系統中的聯合檢測方法和裝置，其中的方法具體包括將高速率用戶替代為若干等效低速率用戶；根據接收信號，進行等效低速率用戶和原始低速率用戶的聯合檢測，得到聯合檢測結果；根據所述聯合檢測結果，輸出高速率用戶的信息；根據所述聯合檢測結果，重構得到高速率用戶接收信號估計；將所述接收信號與所述高速率用戶接收信號估計相減，得到相減結果；根據所述相減結果，進行原始低速率用戶的聯合檢測，得到低速率用戶的信息並輸出。本發明能夠以比較低的運算複雜度，更好地解決多速率TD-SCDMA系統中低速率用戶受高速率用戶幹擾嚴重的問題，為聯合檢測提供質量保證。
文檔編號H04B1/7105GK102271007SQ20111004054
公開日2011年12月7日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者楊贊, 焦秉立, 程翔, 趙玉萍, 黃安鵬 申請人:北京大學