[发明专利]基于路径度量值的低复杂度MIMO系统球译码信号检测方法

摘要

一种基于路径度量值的低复杂度MIMO系统球译码信号检测方法，按照球译码逆序检测的流程，已知码树上第(i+1)层到第m层的检测结果后，在对第i层信号检测时，不仅通过传统球译码的欧式距离的平方累加值预测第i层符号的取值，还利用后续第1层到第(i‑1)层未检测的码树节点计算路径修正值，用于预测第i层符号的取值。然后利用上述两种度量值的相互结合，使得第i层码树节点的预测值要比Pohst和SE两种传统球译码检测算法更加准确，并在检测过程中，因对路径搜索准确而减少回退次数，快速、准确找到目标路径，有效降低信号检测复杂度和明显降低译码时延。若再结合列表和CRC校验，本发明性能可超过最大似然检测，但其复杂度基本与最大似然检测方法持平。

主权项

一种基于路径度量值的低复杂度MIMO系统球译码信号检测方法，其特征在于：按照球译码逆序检测的流程，已知码树上第i+1层到第m层的检测结果后，在对第i层信号检测时，不仅通过传统球译码的欧式距离的平方累加值预测第i层符号的取值，还利用后续第1层到第i‑1层未检测的码树节点计算路径修正值，用于预测第i层符号的取值；利用两种度量值的相互结合，使得第i层码树节点的预测值要比Pohst和SE两种传统球译码检测算法更加准确；并在检测过程中，因对路径搜索准确而减少回退次数，快速、准确找到目标路径，有效降低信号检测复杂度和明显降低译码时延；该方法包括下述操作步骤：步骤1，根据传输条件及译码过程需要，初始化设置下述参数：设置当前的译码球半径C＝C0，实信号模型下MIMO系统发送天线总数量为m，式中，C0为设置的译码球初始半径；自然数i为当前正在检测的天线序号，序号i的最大值为m；且MIMO检测过程是按照天线序号从大到小的顺序，依次检测各个天线上发送的符号，故开始检测时，当前检测天线序号i设置为最大天线序号m，即i＝m；再设置初始化字节长度为m的向量和分别用于存储MIMO检测过程中临时得到的符号序列和最终得到的序号序列；中的每个元素表示第i根天线上检测得到的符号，用于记录MIMO检测结束后最终得到的符号序列；设置初始化字节长度为m的向量T，T中的每个元素Ti用于记录对第i根发送天线的符号进行检测时，第i+1至m根天线上已经检测得到的符号与接收信号之间的欧式距离的平方的累加值；设置χ和q分别表示实信号模型下MIMO系统每根发送天线对应的发送符号集合和该集合χ中的发送符号总数量；设置初始化字节长度为m的向量β，β中的每个元素βi用于指示对第i根发送天线的符号进行检测时，所选取的符号在备选符号集合中对应的序号；初始化设置m行，q列的矩阵S和矩阵P，其中，矩阵S中的第i行的q个元素组成对第i根发送天线进行检测时，所对应的备选符号集合；矩阵P中的第i行的第1列到第q列共q个元素组成的向量为Pi,1:q，用于记录第i根发送天线对应的发送符号集合χ中，各元素在对数域下的似然概率度量值；步骤2，检测球译码信号：接收端按照球译码逆序检测的规定，根据天线序号的大小排列顺序，逐个检测每根天线上的发送符号；最终输出的为最终检测结果；步骤3，利用原始数据中的CRC校验比特位来提高检测性能：初始化设置τ行，m列的矩阵L和该矩阵L的各行符号存储位置指针其中，τ为用于存储多条码树上备选路径的、初始设置的各行符号的字节总容量；在步骤2结束每次检测操作时，将解调为对应的比特序列后，对该比特序列进行CRC校验：若校验通过，则将作为最终检测结果输出，并停止检测；否则，将存入一列表，并查看该列表是否已经填满：若该列表填满，则将首次存入该列表的符号序列作为最终检测结果输出，并停止检测；否则，将从码树中删除，继续寻找新的返回执行上述步骤1，直到停止检测。