基於svd矩陣分解的mimo基帶數據檢測方法
2023-05-05 11:56:16 1
專利名稱：基於svd矩陣分解的mimo基帶數據檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種基於多輸入多輸出(MIMO)無線接收系統中數據處理方法，尤其涉及接收端基帶數據檢測方法。
背景技術：
新一代的無線通信標準，如802. Iln, HSDPA，都融入了 MIMO技術以增強無線鏈路的性能。對於發射端來說，要實現多天線的發射並沒有太多困難，但是對於接收端來說，要將從多天線上接收到的信號中一一區分出原始的發射信號卻是非常困難的，因為每一路接收信號都是所有發射信號的疊加。對於接收端的基帶信號，其等效模型如下y = Hx+n ；其中H是MxN的複數信道矩陣，M是接收天線數，N是發射天線數，η是零均值高斯白噪聲。X是發射矢量，y是接收矢量。對於接收端來說，y和H是已知的，X是待求解的。按照加性高斯白噪聲AWGN信道最大似然ML檢測準則
權利要求
1.一種基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於它包括預處理和搜索兩個部分，其中，所述的預處理通過對信道矩陣進行一系列SVD矩陣分解，並根據接收信號矢量得到與信道矩陣有關的超球體的幾何信息，包括超球體維數DIM、k維矩陣Ak、單位半徑k維橢球體的第k維邊界延伸值％、第k維坐標因偏離中心點坐標一個單位長度而造成的半徑增量 r(k)，所述超球體維數DIM等於接收天線數的2倍；所述k的取值為[1，DIM]；第k+1維坐標因偏離中心點坐標一個單位長度時k維超球體的中心點xmk，所述k的取值為[1，DIM-1]；所述的搜索部分包括如下步驟(a)、變量設置步驟，包括設置迭代層layer、半徑Radius、上下邊界DIM維矢量U(k)和 L(k)、標誌信號REVERSE，所述的迭代層layer初始化值為所述D IM值；所述半徑Radius 初始化值為無窮大；所述的上下邊界U (k)和L(k)初始值設置為零；所述標誌信號REVERSE 置為0;(b)、判斷迭代層layer變量是否小於等於預處理得到的維數DIM值，若否，則輸出接收端最大似然解；若是，進入步驟(c)；(c)、繼續判斷標誌信號REVERSE是否為0，若是，則更新該迭代層layer的上下邊界 U(Iayer)和L(Iayer)，並按照有邊界限制的整數集合知集合與中心點的距離按從小到大的順序(即SE順序)枚舉出一個候選值，並進入步驟(d)；若否，則更新半徑Radius，並更新以及該迭代層layer的上下邊界U(Iayer)和L(Iayer)，並按照SE順序枚舉出一個候選值，進入步驟(d)；(d)、判斷所述候選值是否在上下邊界構成的區間中，若否，則將迭代層layer加1，標誌信號REVERSE置1，並進入步驟(b)；若是，判斷當前迭代層layer是否為1，若是，更新該層的實際半徑增量的平方r2 (layer)以及更新半徑Radius，最大似然解賦值為候選值，同時，將迭代層layer加1，標誌信號REVERSE置1，進入步驟(b)；若否，更新該層的實際半徑增量的平方r2 (layer)，半徑Radius以及中心點^ayert值，同時，將迭代層layer減1，標誌信號REVERSE置0，進入步驟(b)。
2.根據權利要求1所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 所述的預處理步驟中，所述的k維矩陣Ak通過下述方式變換獲得令An = HtH,則An是一個NxN的矩陣，Ak表示取An的1 k行，1 k列形成的kxk的矩陣。
3.根據權利要求2所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 所述的單位半徑k維橢球體的第k維邊界延伸值^通過如下方式獲得對Ak進行SVD分解Ak = VkS2kVTk，其中Vk是酉矩陣，而
4.根據權利要求3所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於
5.根據權利要求1所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 所述的預處理步驟中，超球體的幾何參數通過多次採用SVD分解來得到。
6.根據權利要求1的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於步驟(c)中，所述的上邊界的更新，是通過先得到該層中心點最後一維加上Radius乘以預處理時得到的該層對應的後取下界的值，再比較該值與Za集合的上邊界，取小的值為新的上邊界；所述的下邊界的更新，先得到該層中心點最後一維減去Radius乘以預處理時得到的該層對應取上界的值，再比較該值與^2集合的下邊界，取大的值為新的下邊界。
7.根據權利要求1所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 步驟(c)中，當標誌信號REVERSE為1時，半徑Radius的更新為當前Radius的平方與當前層r2 (layer)相加後開根號。
8.根據權利要求1所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 步驟(d)中，實際半徑增量的平方r2(layer)的更新為通過預處理時得到的該層對應的 r(layer)乘以該層中心點與取整點的差值的平方。
9.根據權利要求1所述的基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，其特徵在於 步驟⑷中，超球體中心點^clayert的更新通過用預處理時得到的該層對應的Xmlayert乘以該層中心點與取整點的差值，再加上該層的中心點xlayCT的前Iayer-I維。
全文摘要
本發明涉及一種基於SVD矩陣分解的MIMO基帶數據檢測方法，它包括預處理和搜索兩個部分，所述的預處理通過對信道矩陣進行一系列SVD矩陣分解，並根據接收信號矢量得到與信道矩陣有關的超球體的幾何信息，然後根據得到的超球體的幾何信息進行迭代搜索，以輸出最大似然值，由於在迭代過程中充分應用了超球體的幾何信息，藉以簡化了每一層迭代的計算量，總的計算量藉此降低，故計算時間可得到較大的縮短。
文檔編號H04L1/06GK102201898SQ20111011419
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者堯橫 申請人:蘇州中科半導體集成技術研發中心有限公司