[发明专利]一种基于分块QR分解的MLSE简化检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯系统中基带传输的抗干扰检测，具体涉及单载波系统、特别是DFT-S-OFDM系统下被检测数据大量相关的情况下，应用maximum-likelihood sequence estimation最大似然序列检测，简称MLSE，作为接收端主要手段的检测方法及其装置。

背景技术

对于实际的基带传输系统，串扰是难以避免的。当串扰影响严重时，必须对整个系统的传递函数进行校正或均衡，使其接近无失真传输条件。接收端的均衡器通常置于接收机的中频或基带，产生与信道特性相反的特性，用来抵消信道的时变、多径传播特性引起的干扰，尤其在高数据率的无线传输系统，衰落会带来严重的码间串扰。

目前的数字滤波器或均衡器可以分为：时域均衡和频域均衡，线性均衡和非线性均衡，自适应均衡和非自适应均衡，横向结构和格型结构；算法上可分为迫零算法、MMSE算法和RLS算法及它们的各种变体等等。不同的均衡器，其计算复杂度、代价、收敛速度、稳定性、跟踪性能等也不相同，有相应的适用范围。

最大似然序列检测作为一种性能最优的检测方法，用于检测符号序列。它的基本思想是遍历所有可能的输入序列，从中选出与接收符号具有最大相似性的输入序列作为检测结果。由于MLSE不采用均衡滤波器，因而避免了增强已引入的噪声，在复杂度可以接受的前提下有着良好的性能，是首选的检测方法。但是其复杂度成为算法设计所关注的重点。Viterbi算法利用格图对MLSE进行了简化，在序列长度、关联长度带来的复杂度逐渐增大的情况下，可以通过次优的截断方法减小延迟时间和序列路径存储等相关的存储空间，并在一定的截断长度参数下保证一定的精确性。但对于经过预编码的序列并不能简单的应用上述算法，而需要根据系统整体结构设计算法以追求更高的性能代价比，在满足性能要求的情况下降低复杂度。

DFT-S-OFDM系统，在发送端采用DFT变换对序列进行了预编码，在提高性能的同时使大量数据的相关联，单纯利用MLSE的复杂度过高对硬件及其处理能力要求高而不易在接收端实现。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种MLSE简化检测方法及其使用装置，在保证一定性能增益的基础上降低复杂度，可以解决DFT-S-OFDM系统中由于发送端预编码引入的相关数据，在经过多径信道和噪声叠加后，在接收端应用最大似然序列检测算法检测时导致的高复杂度问题。

本发明的第一个技术问题这样解决，提供一种基于分块QR分解的MLSE简化检测方法，应用在单载波系统基带传输中，由接收端依信道矩阵H对其提取的用户信号Y进行检测，包括以下步骤：

1.1)分块QR分解：将所述信道矩阵H分解为一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R的乘积并将该上三角矩阵R以一定长度CL为单位按行和列划分为分块上三角矩阵；再将信号变换列向量Y′，发送列向量S，白噪声变换列向量W′以该长度CL为单位按行对应划分为K段；所述发送列向量S是任一可能未经预编码的发送符号序列向量，所述白噪声变换列向量W′由白噪声向量W变换而来，所述白噪声向量W是白噪声AWGN在频域的响应，其中，Y′＝Q^-1*Y，W′＝Q^-1*W；

1.2)最大似然迭代检测：从第K段到第1段逆向遍历所有所述发送列向量S的对应段，依最大似然准则反复迭代从中选出与用户信号变换列向量Y′对应段最大似然的作为发送序列X的对应段；

1.3)将所述发送序列X的各段按顺序组合输出作为最终检测结果。

按照本发明提供的MLSE简化检测方法，所述K为大于或等于二的自然数。

按照本发明提供的MLSE简化检测方法，用户信号Y即用户信号向量Y。

按照本发明提供的MLSE简化检测方法，所述长度CL可以选择和设定，用于调节检测方法的复杂度和性能。

按照本发明提供的MLSE简化检测方法，所述接收端还包括干扰信号恢复器和消除器，所述MLSE简化检测方法还包括利用所述恢复器恢复所述检测结果对应的空中接口形式的信号，视为对其他用户的干扰信号，由所述消除器进行消除。

按照本发明提供的MLSE简化检测方法，所述单载波系统包括但不限制于DFT-S-OFDM系统或IFDMA系统。