[发明专利]一种大规模MIMO系统上行链路中的混合迭代检测方法

摘要

本发明涉及一种大规模MIMO系统上行链路中改进的混合迭代检测方法，在现有的基于最速下降(steepest descent，SD)算法和高斯‑赛得尔(Gauss Seidel，GS)迭代的混合迭代(SDGS)检测算法基础上，改进其中用于信道码译的对数似然比(log likelihood ratio，LLR)的计算，包括如下步骤，1)：初始化处理，2)：建立信道模型，3)：将信道矩阵H和接收信号y输入检测器，得到匹配滤波器输出和滤波矩阵，4)：进行混合迭代检测，最后得到初始的二进制用户发射信号。本发明提出了一种改进LLR的混合迭代检测算法，在保持低复杂度的同时，提高了系统的检测性能。

主权项

1.一种大规模MIMO系统上行链路中的混合迭代检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：初始化处理，在基站配备发射天线数为N，同时服务用户数为K，迭代次数m；步骤2)：建立信道模型，在接收端得到y＝Hx+n；其中表示N根天线接收到的信号矢量；表示K个用户发射的再经过64QAM信号调制后的发射信号矢量；表示信道矩阵，是通过信道估计在接收端获得的；n表示0均值、方差为σ²的N×1维加性高斯白噪声矢量；步骤3)：将信道矩阵H和接收信号y输入检测器，得到匹配滤波器输出和滤波矩阵W＝H^HH+σ²I_K，其中σ²为噪声方差，I_K为K维单位矩阵，()^H为共轭转置；步骤4)：进行混合迭代检测，混合迭代方法用SD算法来表示前两次GS迭代，首先根据SD算法第一次迭代为：x(1)＝x(0)+ur(0)；其中，由于W‑1为对角占优矩阵，所以用D‑1代替W‑1，设置初始解x(0)＝D‑1yMF，D为W的对角元素，()‑1为求逆运算；L为W的严格下三角元素；u为标量参数，令p⁽⁰⁾＝Wr⁽⁰⁾，再根据GS算法第二次迭代为：x(2)＝x(1)+(D+L)‑1r(1)；将一次SD算法和一次GS算法合并后得到：x(2)＝x(0)+ur(0)+(D+L)‑1(r(0)‑up(0))；其中r(1)＝r(0)‑up(0)；最后将x⁽²⁾作为第一次GS迭代结果代入进行接下来m‑1次GS迭代，得到估计值步骤5)：传统信号检测一般采用硬判决的方式对用户发送信号的估计值即进行符号判决，为了向检测器后端输出软检测信息，需要计算用于信道译码的LLR软信息；首先根据迭代次数m计算滤波矩阵后根据公式和更新近似等效信道增益和噪声及干扰项方差由此得到对应于第i个用户所发送的第b个比特的对数似然比L_i,b：其中为的对角元素矩阵，e_i表示K维单位矩阵的第i个列向量，为第i个用户的SINR，表示第i个用户的信号估计值，和分别表示第b位为0和1的64QAM星座图；步骤6)：将LLR软信息输入到输入译码器进行viterbi解码，最后得到初始的二进制用户发射信号。