專利名稱：帶有碼合并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信號干擾抵消器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多天線通信系統(tǒng)中的信息傳輸領(lǐng)域，特別涉及帶有碼合 并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信號干擾抵消器。
利用空間復(fù)用技術(shù)，即BLAST技術(shù)可以在有限的頻譜資源條件下，有 效地提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。現(xiàn)有的BLAST技術(shù)的檢測算法主要有迫零檢測 算法(ZF)，最小均方誤差檢測算法(醒SE)，迫零加干擾抵消檢測算 法(ZF SIC)，最小均方誤差加干擾抵消檢測算法(MMSE SIC)。
下面說明這些檢測算法。
線性檢測算法
設(shè)接收信號為式中，H是A^xM信道矩陣，s是^維發(fā)送信號矢量，r是^維接收信號矢 量，n是W維獨立高斯白噪聲矢量。 對于迫零算法，迫零線性算法完全消除了多天線之間的干擾，迫零線性算法在完全 消除了多天線干擾的同時，增強了噪聲功率；而最小均方誤差算法綜合 考慮了天線之間的干擾和噪聲功率增加，其性能要優(yōu)于迫零線性算法。
串行干擾消除算法
背景技術(shù)：
對于最小均方誤差算法，以上介紹的迫零算法和最小均方誤差算法都是線性算法，用于多天 線進行干擾抑制。
線性技術(shù)是可行的，但如果使用非線性技術(shù)將會獲得更好的性能。
一種較好的非線性替代方法是干擾消除(Interference Canceller)算 法。所謂串行干擾消除就是在檢測當前信號時將來自于已檢測成分的干 擾去掉，從而減小干擾對較小信噪比數(shù)據(jù)的影響，類似于判決反饋均衡。 圖l描述了每天線編碼干擾抵消的檢測過程。
對于串行干擾消除，檢測過程為 對于ZF-SIC檢測器
G1=H+=(HHH)-1 HH
對于MMSE-SIC檢測器
G, =H+ =(HHH + (σ2I)-1HH
<formula>complex formula see original document page 4</formula>
k1,k2,...,kM為檢測過程的排序。
<formula>complex formula see original document page 4</formula>
這樣就判決出了一個信號。然后把它的影響從接收信號中減去，并確定 新的偽逆陣，確定新的判決順序。
<formula>complex formula see original document page 4</formula>
這樣形成了一個循環(huán)過程， 一直到i=M，所有信號均判決完畢后，循環(huán) 過程結(jié)束，這個過程如圖2所示。
我們知道，判決順序的確定對干擾抵消的性能影響很大，如果抵消 的順序確定不當會引起很嚴重的誤碼傳輸情況。
HARQ技術(shù)
HARQ技術(shù)是一種有效的提高系統(tǒng)吞吐量的方案，Chase-Combimng技術(shù)就是第l次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息加冗余編碼和以后重傳的數(shù)據(jù)信息加冗余編
碼是完全相同的，而IR技術(shù)就是第1次傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信息和校驗信息，如
果不正確，在重傳中，再增加冗余編碼信息。本發(fā)明考慮的是將二者結(jié) 合的情況，即第l次和以后的重傳均傳輸數(shù)據(jù)的信息，而每次傳輸?shù)娜哂?是不同的。如圖3所示。
現(xiàn)有的Code combining HARQ與每天線編碼的空間復(fù)用結(jié)合的系統(tǒng) 中，在確定檢測順序的時候，沒有考慮到是否有重傳的情況，所以根據(jù) 當前傳輸信道情況確定的最優(yōu)檢測順序，實際上不是最優(yōu)的，如圖4所示。
需要改善的就是在確定空間復(fù)用的檢測和干擾抵消順序的時候?qū)?shù) 據(jù)流的重傳因素考慮進去，充分利用各種信道信息，在實現(xiàn)復(fù)雜度增加 非常小的情況下，性能達到最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶有碼合并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信 號干擾抵消器。
為實現(xiàn)上述目的， 一種帶有碼合并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信號
干擾抵消器，包括
等價信噪比確定模塊，將重傳的數(shù)據(jù)流計算其等價信噪比； 檢測順序確定模塊，根據(jù)每個數(shù)據(jù)流等價信噪比的大小確定檢測數(shù)
據(jù)流的順序；
空時檢測模塊，對并行的數(shù)據(jù)流進行檢測；
重傳數(shù)據(jù)合并模塊，將重傳的數(shù)據(jù)流進行合并；
譯碼模塊，對檢測出的數(shù)據(jù)進行信道譯碼；
硬判決模塊，對譯碼后的數(shù)據(jù)進行硬判決；
編碼模塊，對檢測、判決后的數(shù)據(jù)進行信道編碼和調(diào)制；
干擾抵消模塊，將檢測出的數(shù)據(jù)從接收的信號中抵消掉。
本發(fā)明充分利用重傳信息，在實現(xiàn)復(fù)雜度增加非常小的情況下，性
能達到了最優(yōu)。


圖l是本發(fā)明的Code combining HARQ和每天線編碼空間復(fù)用結(jié)合的 接收端檢測與干擾抵消原理圖2是每天線編碼空間復(fù)用接收串行干擾抵消的檢測原理；
圖3是Code combining HARQ和每天線編碼空間復(fù)用結(jié)合的發(fā)射端原 理圖是4Code combining HARQ和每天線編碼空間復(fù)用結(jié)合的接收端檢 測與干擾抵消原理圖5是本發(fā)明的Code combining HARQ和每天線編碼空間復(fù)用結(jié)合的
接收端檢測與干擾抵消流程圖6本發(fā)明的Code combining HARQ和每天線編碼空間復(fù)用結(jié)合與未改 進方案性能比較(4發(fā)送天線，4接收天線)。
具體實施例方式
本發(fā)明將串行干擾抵消和Code combining HARQ結(jié)合起來，檢測過程 如下
對于ZF-SIC檢測器
<formula>complex formula see original document page 6</formula>
對于MMSE-SIC檢測器
<formula>complex formula see original document page 6</formula>
檢査是否有重傳的數(shù)據(jù)流，如果有，根據(jù)重傳數(shù)據(jù)流的信噪比與以 前發(fā)送的同一數(shù)據(jù)流的信噪比，求得新的G,。
<formula>complex formula see original document page 6</formula>
如果不是重傳數(shù)據(jù)流，則保持不變，
<formula>complex formula see original document page 6</formula>
k1,k2,...km為檢測過程的排序。<formula>complex formula see original document page 6</formula>
如果數(shù)據(jù)流&是重傳數(shù)據(jù)流，則將本次檢測的數(shù)據(jù)流與以前檢測的 數(shù)據(jù)流一起送到譯碼器進行譯碼，然后量化得到A，如果不是重傳數(shù)據(jù) 流，則將本次檢測的數(shù)據(jù)流送到譯碼器中進行譯碼。<formula>complex formula see original document page 7</formula>
這樣就判決出了一個信號。然后把它的影響從接收信號中減去，并 求新的偽逆陣<formula>complex formula see original document page 7</formula>
檢査未檢測的數(shù)據(jù)流屮是否有重傳的數(shù)據(jù)流，如果有，根據(jù)艱傳數(shù)
據(jù)流的信噪比與以前發(fā)送的同一數(shù)據(jù)流的信噪比，求得新的G,+,。
<formula>complex formula see original document page 7</formula>
其中SA^,是數(shù)據(jù)流重傳合并后的等價信噪比，W是數(shù)據(jù)流總共傳輸 的次數(shù)，A是整個數(shù)據(jù)塊的長度，^是第6個數(shù)據(jù)子塊的長度，W是每個 數(shù)據(jù)塊分成的傳輸子塊的個數(shù)，SM ,，A是第6個數(shù)據(jù)塊第;7次傳輸?shù)男旁?比。
如果不是重傳數(shù)據(jù)流，則保持不變，<formula>complex formula see original document page 7</formula>ki+1為目前檢測數(shù)據(jù)的序號 i---i+1
這樣形成了一個循環(huán)過程， 一直到"M，所有信號均判決完畢后， 循環(huán)過程結(jié)束。其過程如圖5所示。
從這個過程我們可以看出，通過本文提出的方法，將HARQ與干擾抵 消結(jié)合起來。在計算檢測和干擾抵消順序的時候，將重傳的因素考慮進 來，這樣就能夠真正按照信噪比從大到小的順序檢測和千擾抵消數(shù)據(jù)流 可以提高干擾抵消信號的可靠性，減少干擾抵消的誤差傳播，從而提高 總的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 下面結(jié)合圖l描述多天線信號檢測和干擾抵消器，包括
等價信噪比確定模塊，將重傳的數(shù)據(jù)流計算其等價信噪比；
檢測順序確定模塊，根據(jù)每個數(shù)據(jù)流等價信噪比的大小確定檢測數(shù)據(jù)流的順序
空時檢測模塊，對并行的數(shù)據(jù)流進行檢測；
重傳數(shù)據(jù)合并模塊，將重傳的數(shù)據(jù)流進行合并；
譯碼模塊，對檢測出的數(shù)據(jù)進行信道譯碼；
硬判決模塊，對譯碼后的數(shù)據(jù)進行硬判決；
編碼模塊，對檢測、判決后的數(shù)據(jù)進行信道編碼和調(diào)制；
干擾抵消模塊，將檢測出的數(shù)據(jù)從接收的信號中抵消掉。
本實施例采用了四個發(fā)送天線和四個接收天線。BPSK調(diào)制，信道為平坦瑞利衰落信道。采用Code combining HARQ技術(shù)，最大重傳次數(shù)為:3次。
從圖6我們看到改進的算法吞吐量比原來的干擾抵消算法有明顯的 改善，橫坐標是發(fā)射端的總功率與接收端的噪聲的Eb/NO?？v坐標是吞吐
權(quán)利要求
1.一種帶有碼合并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信號干擾抵消器，包括等價信噪比確定模塊(101)，將重傳的數(shù)據(jù)流計算其等價信噪比；檢測順序確定模塊(102)，根據(jù)每個數(shù)據(jù)流等價信噪比的大小確定檢測數(shù)據(jù)流的順序；空時檢測模塊(103)，對并行的數(shù)據(jù)流進行檢測；重傳數(shù)據(jù)合并模塊(104)，將重傳的數(shù)據(jù)流進行合并；譯碼模塊(105)，對檢測出的數(shù)據(jù)進行信道譯碼；硬判決模塊(106)，對譯碼后的數(shù)據(jù)進行硬判決；編碼模塊(107)，對檢測、判決后的數(shù)據(jù)進行信道編碼和調(diào)制；干擾抵消模塊(108)，將檢測出的數(shù)據(jù)從接收的信號中抵消掉。
2. 按權(quán)利要求l所述的抵消器，其特征在于所述天線為多發(fā)多收天線。
3. 按權(quán)利要求l所述的抵消器，其特征在于所述空時檢測模塊包括ZFSIC檢測器或MMSE-SIC檢測器。
4. 按權(quán)利要求l所述的抵消器，其特征在于每個數(shù)據(jù)流的等價信噪比為:<formula>see original document page 2</formula>其中SNRequuv，是數(shù)據(jù)流重傳合并后的等價信噪比，N是數(shù)據(jù)流總共傳輸 的次數(shù)，L是整個數(shù)據(jù)塊的長度，Lb是第b個數(shù)據(jù)子塊的長度，B是每個數(shù)據(jù)塊分成的傳輸子塊的個數(shù)，SNRnb是第b個數(shù)據(jù)塊第n次傳輸?shù)男旁氡取?br> 全文摘要
一種帶有碼合并的重傳系統(tǒng)的增強的多天線信號干擾抵消器，包括等價信噪比確定模塊(101)，將重傳的數(shù)據(jù)流計算其等價信噪比；檢測順序確定模塊(102)，根據(jù)每個數(shù)據(jù)流等價信噪比的大小確定檢測數(shù)據(jù)流的順序；空時檢測模塊(103)，對并行的數(shù)據(jù)流進行檢測；重傳數(shù)據(jù)合并模塊(104)，將重傳的數(shù)據(jù)流進行合并；譯碼模塊(105)，對檢測出的數(shù)據(jù)進行信道譯碼；硬判決模塊(106)，對譯碼后的數(shù)據(jù)進行硬判決；編碼模塊(107)，對檢測、判決后的數(shù)據(jù)進行信道編碼和調(diào)制；干擾抵消模塊(108)，將檢測出的數(shù)據(jù)從接收的信號中抵消掉。本發(fā)明充分利用重傳信息，在實現(xiàn)復(fù)雜度增加非常小的情況下，性能達到了最優(yōu)。
文檔編號H04L1/06GK101202607SQ20061016589
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者付景興, 金永鶴 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會社