[发明专利]一种用于多输入多输出系统分层解调中的信号估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多输入多输出无线通讯系统分层解调中的信号估计方法，特别涉及的是多输入多输出无线通讯系统V-BLAST(Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time，垂直-贝尔实验室分层空时)分层解调算法中的信号估计方法。

背景技术

多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破，它通过在不同天线上同时发射相互独立的信号，即空间复用技术，充分利用空间信道的弥散特性，既可在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。

多输入多输出技术由来已久，在70年代就有人提出将多输入多输出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统的多入多出技术产生巨大推动的奠基工作是90年代由AT&T Bell实验室学者完成的。1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量；1996年Foshinia给出了一种多输入多输出处理算法——对角-贝尔实验室分层空时(D-BLAST)算法；1998年Tarokh等讨论了用于多输入多输出的空时码；1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分(V-BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统，在室内试验中达到了20bit/s/Hz以上的频谱利用率，这一频谱利用率在普通系统中极难实现。这些工作受到各国学者的极大注意，并使得多输入多输出的研究工作得到了迅速发展。

分层解调算法，特别是V-BLAST算法在多输入多输出信号处理算法中占有重要地位。V-BLAST算法中接收机从混合接收信号中按一定次序依次分离一个独立信道的信号，然后从混合接收信号中将这个独立信道的理想信号删除，实现分层解调。

这部分内容可见诸于“Layered Space-time Architecture for Wireless Communication inFading Environment When Using Multiple Antennas”，Foschini G.J，Bell Labs TechnicalJournal，1996，Autumn，pp 41-59，或者“V-BLAST：an architecture for realizing very high data ratesover the rich-scattering wireless channel”，WOLNIANSKY P W，FOSCHINI G.J，GOLDEN G D，etal.Proc IEEE ISSSE′98[C].Pisa，Italy，1998.295-300。对V-BLAST算法性能的分析已有多篇论文公布，例如“Performance Analysis of the V-BLAST Algorithm：An Analytical Approach”，SergeyLoyka，Francois Gagnon，IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS，VOL.3，NO.4，JULY 2004。

下面以V-BLAST算法为例对分层解调算法进行较为详细的介绍：

设多输入多输出系统发射方的天线数为M，接收方的天线数为N；发射方到接收方的信道传输矩阵为H，维数等于N×M，并且满足2≤M≤N，其元素h_ij是从发射天线j到接收天线i的传输因子；接收机接收到的混合信号为r。

则V-BLAST算法可用下面几个步骤表述：

初始化：H₁＝H          (1)

For m＝1:M            (2)