[发明专利]一种自适应球形译码检测方法

说明书

本发明公开了一种自适应球形译码检测方法，包括：(1)确定通过迫零检测得到的信号到接收信号之间的距离；(2)根据当前信噪比确定放大系数，初始化搜索半径；(3)对排序后的信道进行QR分解；(4)从最后一层开始检测，计算当前的部分欧氏距离；将当前的部分欧式距离与半径值进行比较，若大于半径则对其剪枝，否则继续下一层的检测；(5)当检测完所有层信号的欧式距离仍小于半径时，根据当前欧氏距离与半径的差值确定收敛因子，更新当前半径，进入下一轮检测，直到半径范围内只存在一个满足要求的星座点。本发明能够在保证检测性能的情况下，加快搜索过程，有效降低检测的复杂度。

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的信号检测领域，具体涉及一种自适应球形译码检测方法。

背景技术

近年来，无线网络高速发展，随着5G通信网络的普及商业化，海量智能设备的接入以及各种多媒体业务的应用，移动通信网络中的数据业务一直处于爆炸式增加的状态。预期未来的无线网络将朝着更加智能化的方向发展，以实现人与移动设备之间的无处不在的通信。它们还将能够感应，控制和优化无线环境，以实现低功耗，高吞吐量，大规模连接和低延迟通信的愿景。随着目前车联网，人工智能，物联网，智慧城市等等新兴技术的蓬勃发展。可以预见，未来将会是万物互联的巨大信息交互的时代，这也给未来的通信系统带来了更高的要求和挑战，需要实现更快，更可靠的数据传输。

为了使信号能够正确传输，需要在接收端尽可能地恢复正确的发射信号，因此信号检测在通信系统中是必不可少的一环，同时也是通信质量的重要保障。已经有很多传统的信号检测方式被应用于通信系统，诸如迫零检测，最小均方误差检测，最大似然检测，连续干扰消除检测以及球形译码检测等。然而线性检测方式虽然复杂度较低，但检测性能并不理想，而非线性的检测方式虽然检测性能优异，却因为有着极高的计算复杂度而无法得到实际的应用，特别是随着通信系统对传输速率的要求越来越高，天线数以及调制阶数的增多都使得检测性能和计算复杂度无法做到良好的折中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在保证检测性能的基础上有效降低算法的复杂度，本发明提出了一种自适应的球形译码检测方法，能够在迭代过程中动态地更新搜索半径，在保证检测性能的基础上，加快检测过程，降低算法复杂度。

本发明的一种自适应球形译码检测方法，包括以下步骤：

S1：确定通过迫零检测得到的信号到接收信号之间的初始距离d₀；

其中表示通过迫零检测得到的检测信号，H表示信道矩阵，H^H表示信道矩阵的共轭转置，y表示接收信号，D(·)表示硬判决函数，即将计算所得的信号向量在星座图上映射到距离最近的星座点，||·||²表示绝对值的平方。

S2：根据当前信噪比确定放大系数α，信噪比越小则放大系数越大，通过放大系数α来调整搜索半径R，R＝αd₀，初始化搜索半径；

当信道条件较好，信噪比比较高的情况下，噪声对信号的影响是比较小的，此时迫零得到的解可信度较高，即解向量在半径比较小的超球体的概率较大，此时可以将初始半径设置相对较小。相反，如果信道条件较差，信噪比比较低，这时需要略微增大初始半径，扩大一部分搜索范围。

S3：所述自适应球形译码检测方法是分层进行的，对信道按信道条件好坏进行排序，信道条件好的层排在最后一层，进行优先检测，可以降低错误传播，提高检测性能。对排序后的信道进行QR分解，在后续的欧氏距离的计算过程中可以利用QR分解之后距离的表达式进行计算；