[发明专利]减小球形译码初始化半径方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减小球形译码初始化半径方法。

背景技术

在无线通信系统中，为越来越多的移动用户提供高速率数据和多媒体业务已迫在眉睫，致使设计能够逼近信道容量的信号处理方法已经成为一种挑战。最优的极大似然检测(ML)作为一种有效方法，尽管具有诸多优点，但由于它极高的复杂度阻止了其在实际中的应用。然而，自E.Viterbo and O.Damen(参见E.Viterbo and J.Bouros，”一种在衰落信道下通用的格点译码方法”，IEEE信息理论学报，1998年7月，第45卷，1639-1642页；(E.Viterbo andJ.Bouros，“A universal lattice code decoder for fading channels，”IEEE Transactionson Information Theory，vol.45，no.5，pp.1639-1642，July 1999)O.Damen，A.Chkeifand J.-C.Belfiore，”一种空时码中格型码译码方法”，IEEE Communications Letters，2000年3月，第四卷，161-163页，(O.Damen，A.Chkeif and J.-C.Belfiore，“Lattice code decoderfor spacetime codes，”IEEE Communications Letters，vol.4，no.5，pp.161-163，May2000))提出了多发射多接收(MIMO)系统中的球形译码方法，使得ML算法在实际应用中变得切实可行。但球形译码的复杂度是由球形初始半径所决定，一旦球面初始化半径的选取不合适，将会导致一个非常高的译码失败率或非常大的运算成本，因此如何降低球形译码的复杂度，降低球形译码对初始半径敏感程度成为人们关注的焦点。

参见文献Qianlei Liu，Luxi Yang，”一种新颖的球形译码初始化半径选择方法”Vehicular Technology Conference，2004年9月26-27日，第二卷，1280-1283页(Qianlei Liu，Luxi Yang，“A Novel Method for Initial Radius Selection of Sphere Decoding”Vehicular Technology Conference，2004.Volume 2，26-29Sept.2004Page(s)：1280-1283Vol.2)，该文献提出采用接收信号的最小均方误差(MMSE)检测方法的解到接收信号的距离作为初始化半径，这种方法能有效的解决初始半径过小而导致的译码失败问题，但MMSE的检测本身需要消耗过多计算成本。

综上所述，如何准确确定球形译码初始化半径以降低译码失败率及减小运算成本实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小球形译码初始化半径方法，以实现零译码失败率、同时减小译码复杂度并且系统性能没有损失的功能。

为了达到上述目的，本发明提供一种减小球形译码初始化半径方法，其包括以下步骤：1)根据预先设定的目标误比特率(BER)性能确定需要仿真的比特数；2)根据所述比特数及调制方式确定符号数；3)根据所述符号数及系统的发射天线的数目计算出初始化半径系数α；4)根据所述初始化半径系数α及噪声方差计算初始化半径r。

其中，所述步骤2)中计算所述符号数的计算式为：所述符号数＝比特数/调制阶数(mode_order)，所述步骤3)计算α的计算式为：

其中，λ为积分变量，n为两倍的发射天线数，Γ表示gamma函数，且1/(符号数/发射天线数目)为译码失败率ξ，所述步骤4)计算r的计算式为：r²＝αnσ²，其中，σ²为噪声方差。

综上所述，本发明的减小球形译码初始化半径方法根据调制方式和欲达到的目标BER值来计算初始化半径系数值α，可以达到零译码失败率，并且无性能损失。

附图说明

图1为不同的初始化半径系数α下的实数乘法比较示意图。

具体实施方式

本发明的减小球形译码初始化半径方法是一种根据调制方式和欲达到的目标BER值来定义初始化半径系数值α的方法，在本实施方式中，以有Nt个发射天线和Nr个接收天线的多发射多接收(MIMO)系统为例进行详细说明，本发明主要包括以下步骤：