[发明专利]子块解码数据信号的方法和设备

说明书

本发明的实施例提供了一种用于对通过通信系统中的传输信道接收的信号进行解码的解码器，所述信号包括信息符号的向量，所述传输信道由上三角矩阵表示，其中，所述解码器包括：‑处理单元(309)，被配置为取决于从所述上三角矩阵的分量导出的至少一个划分量度来确定划分参数集合；‑解码单元(311)，被配置为根据将所述信息符号的向量划分成两个或更多个子向量，使用所述划分参数集合将所述上三角矩阵划分为两个或更多个子矩阵，并且通过应用符号估计算法来确定信息符号的每个子向量的至少一个估计，其中，所述解码器被配置为根据所述信息符号的子向量的估计来确定所述信息符号的向量的至少一个估计。

技术领域

本发明总体上涉及数字通信，并且具体涉及用于解码数据信号的方法和设备。

背景技术

在多种通信系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来提供高传输速率。MIMO技术利用空间维度和时间维度在多个时隙上使用多个发射天线和/或接收天线来编码和复用更多的数据符号。结果，可以增强基于MIMO的通信系统的容量、范围和可靠性。示例性MIMO通信系统包括有线、光学和无线通信系统。

MIMO系统基于空时编码和解码技术。在发射机设备中，空时编码器被实现为将数据流编码为码字，随后通过传输信道发送码字。在接收机侧，空时解码器被实现以恢复由发射机设备传送的预期数据流。

给定信道输出和代表传输信道的信道矩阵，空时解码器试图确定由一个或多个发射机发送的信息符号序列的估计。解码算法可以为此目的实现。要使用的解码算法的选择可以取决于目标性能以及实现复杂度和成本。

第一类空时解码器包括解码算法，其在传输速率和解码错误率方面提供最佳性能。在存在均匀分布的信息符号的情况下，最优空时解码器实现最大似然(ML)解码标准。在这种情况下，信息符号的估计序列具有相对于接收信号的最小欧几里德距离。示例性的ML解码算法包括诸如球形解码器、Schnorr-Euchner解码器、栈(Stack)解码器和SB-栈(SB-Stack)解码器的穷举搜索和顺序解码算法。ML解码器提供最佳性能，但是需要高的计算复杂度，随着天线的数量和信息符号所属的字母表的大小而增加。

第二类包括次最佳解码算法，取决于信息符号是单独解码还是通过向量的子块(即通过子向量)解码，可以将次最佳解码算法分为两类。

基于单独解码符号的示例性算法(称为“单符号”解码算法)包括线性解码器，诸如迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)解码器，以及非线性解码器，诸如迫零判决反馈均衡器(ZF-DFE)。与ML解码器相比，线性和非线性解码器需要较低的计算复杂度。但是，它们提供的性能有限。

实现子块解码的算法基于将信息符号的向量划分成两个或更多个子向量。每个子向量是单独估计的，并递归给出符号的先前估计的子向量。符号的每个子向量的估计使用符号估计算法来执行。任何顺序的、线性的或非线性的解码算法可以在给定的子块中实现为符号估计算法，以生成信息符号的相应的子向量的估计。

根据基于QR的子块解码算法(被称为“递归子块解码”)，信息符号的向量的划分根据代表传输信道的上三角矩阵的划分来进行。上三角矩阵可以通过对表示传输信道的信道矩阵应用QR分解来获得。

基于QR的子块解码算法在“W-J Choi，R.Negi和JM Cioffi，V-BLAST system的组合ML和DFE解码(Combined ML and DFE decoding for the V-BLAST system)，IEEEInternational Conference on Communications，第3卷，第1243-1248页，2000年”中公开。其中ML和DFE解码的组合被提出用于使用数据流的空间复用的无线MIMO系统。首先将长度为n的信息符号的向量分成长度分别为p和n-p的两个子向量。然后使用ML解码来确定包括p个信息符号的子向量的估计。然后，使用判决反馈均衡，在符号间干扰消除之后估计剩余的n-p个符号。划分参数(即子向量的数量和每个子向量的长度)的选择是确定性的。