[发明专利]一种信号检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信号检测方法及装置。

背景技术

在多输入多输出(Multiple-input Multiple-output，MIMO)无线通信系统中，针对信号的检测通常采用最优检测最大似然(maximum likelihood，ML)译码，或球检测(Sphere Detection,SD)，或固定复杂度球检测(Fixed-complexity Sphere Detection,FSD)，但这三种信号检测方法均存在一定的复杂度，在实际系统中难以应用。其中，最优检测ML具有指数复杂度；球检测SD虽然能够降低ML检测过程中的复杂度，但球检测SD仍存在指数复杂度、计算的串行特性和复杂度随信噪比和信道矩阵变化三大问题，限制了其在实际系统中的应用；FSD通过预先确定要搜索的分支，降低了球检测SD的复杂度，而且同时达到了与最优检测ML相同的分集阶数，但由于FSD采用串行特性的信道矩阵排序算法，并且FSD搜索的有些分支是无需处理的，因此可以进一步降低FSD的复杂度。

目前，降低FSD复杂度的方法有两种，第一种是降低FSD的预处理过程的复杂度，第二类是降低FSD的搜索过程的复杂度。降低FSD的预处理过程的复杂度主要是通过对信道矩阵进行排序，使得在全扩展阶段处理可靠性低的符号，在单扩展阶段处理可靠性高的信号，最常用的排序算法是根据信道矩阵计算出的信号与干扰和噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)对信道矩阵进行排序。由于FSD会在单扩展阶段处理所有全扩展阶段扩展出的分支，而有些分支的处理是没有必要的，因此降低FSD的搜索过程的复杂度主要是通过剪枝算法，例如简化的固定复杂度球检测(Simplified FSD，SFSD)、基于统计门限的固定复杂度球检测(statistical threshold-based FSD，ST-FSD)、概率树剪枝固定复杂度球检测(probabilistic tree pruning FSD，PTP-FSD)、固定复杂度球译码器(fixed-complexity sphere decoder，FCSD)和提前终止的固定复杂度球检测(early-termination FSD，ET-FSD)等。

但上述降低FSD复杂度的方法未将预处理过程和搜索过程进行有机结合。特别的，针对降低FSD搜索过程的复杂度的方法，剪枝算法中的SFSD、ST-FSD和PTP-FSD的剪枝门限都是静态的，即其剪枝门限均不能随信道状态进行动态调整，因此采用SFSD、ST-FSD和PTP-FSD的剪枝算法来降低FSD搜索过程的复杂度不能很好的跟踪信道状态的变化，而ET-FSD要求必须使用串行的方法进行搜索，其破坏了FSD的并行特性，进而会严重影响FSD的实时性，还会带来复杂度的大范围变化。

另外，在实际的通信系统中，并不要求系统的误码性能，即信号的误符号率无限低，只要满足一定的要求即可；较高的检测复杂度可能会引起较大的延时，而且间接的影响系统的吞吐量，因此，没有必要在信号的高信噪的比情况下仍然采用复杂度较高的FSD。如果此时采用一些复杂度低，且性能仍能满足误码性能要求的信号检测方法，则会更加有利于系统吞吐量的提高，即采用现有技术来进行信号检测，不能够根据信号的信噪比的高低，进行复杂度不同的信号检测方法之间的切换。

综上所述，现有的信号检测方法均存在复杂度高的问题，同时，采用现有技术对信号进行检测，不能够实现根据信号的信噪比的高低，进行复杂度不同的信号检测方法之间的切换。

发明内容

本发明提供了一种信号检测方法及装置，用以降低FSD过程中的复杂度，同时根据信号的信噪比的高低，实现最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)检测和FSD相结合的检测方法与仅进行MMSE检测的方法之间的切换。

本发明实施例提供的一种信号检测方法，该方法包括：

对多输入多输出MIMO无线通信系统接收的信号进行最小均方差MMSE检测，得到MMSE检测的判决变量和检测解；

判断信号的信噪比是否大于预设的信噪比门限值；如果是，则输出MMSE检测的检测解；否则，根据MMSE检测的判决变量和检测解对信号进行固定复杂度球检测FSD，并输出FSD的检测解。