Mqam調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法及其裝置的制作方法

專利名稱：Mqam調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中基站的多用戶檢測技術(shù)，尤其涉及在MQA(M-aryQuadrature Amplitude Modulation，M進(jìn)制正交振幅調(diào)制)調(diào)制下并行干擾對(duì)消的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
多用戶檢測技術(shù)是克服多址干擾的影響，提高CDMA系統(tǒng)容量的一種增強(qiáng)型技術(shù)。它可以充分利用多個(gè)用戶的信息，對(duì)多個(gè)用戶信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合檢測，從而盡可能地減小多址干擾對(duì)接收機(jī)性能的影響，提高系統(tǒng)的容量。
Verdu于1986年提出最佳多用戶檢測器，但是這種檢測器復(fù)雜度高，難以應(yīng)用。次最佳的多用戶檢測方法大致分為兩類線性檢測方法和干擾對(duì)消方法。線性檢測方法對(duì)單用戶檢測器的軟輸出進(jìn)行線性變換，產(chǎn)生一組能夠提高性能的新輸出。線性檢測方法性能較好，但是計(jì)算很復(fù)雜。干擾對(duì)消方法將期望用戶的信號(hào)視為有用信號(hào)，將其他用戶的信號(hào)視為干擾信號(hào)；先從接收信號(hào)中消除其他用戶的干擾，得到期望用戶的信號(hào)，然后對(duì)期望用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測，從而提高系統(tǒng)的性能。
干擾對(duì)消方法可以分為串行干擾對(duì)消和并行干擾對(duì)消。串行干擾對(duì)消方法的性能優(yōu)于單用戶檢測器，但是延時(shí)較大，需要進(jìn)行功率排序，計(jì)算量較大，對(duì)初始信號(hào)估計(jì)敏感。并行干擾對(duì)消方法從接收信號(hào)中并行地為每個(gè)用戶消除所有其他用戶的信號(hào)干擾。該方法性能優(yōu)于單用戶檢測器，具有延時(shí)小，計(jì)算復(fù)雜性小的優(yōu)點(diǎn)，是目前最有可能實(shí)現(xiàn)的方法。
中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?1132754.5的發(fā)明申請(qǐng)?zhí)岢隽穗p層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法。該方法是對(duì)傳統(tǒng)并行干擾對(duì)消方法的改進(jìn)，不僅使符號(hào)級(jí)判決的代價(jià)最小，而且可以彌補(bǔ)統(tǒng)計(jì)意義上對(duì)用戶信號(hào)估計(jì)的偏差，較大幅度地提高了傳統(tǒng)并行干擾對(duì)消方法的性能。
雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法所采用的接收機(jī)的多級(jí)結(jié)構(gòu)如圖1所示。該接收機(jī)的PIC(Parallel Interference Cancellation，并行干擾對(duì)消)結(jié)構(gòu)1如圖2所示。該接收機(jī)的最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)2如圖3所示。在最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中，用戶的RAKE接收機(jī)3對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)、信道估計(jì)和多徑合并，得到用戶的軟輸出。用戶的軟輸出就是多級(jí)PIC結(jié)構(gòu)的最終結(jié)果。在接收機(jī)中，用戶的軟輸出被送給用戶的譯碼器進(jìn)行譯碼。
在BPSK調(diào)制下，雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法的原理如下設(shè)第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的Rake接收機(jī)的多徑合并結(jié)果可以表示為Yi(m)(k)=μiai(m)+ni----(1)]]>Yi(m)(k)表示第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的第m個(gè)符號(hào)的多徑合并結(jié)果，μi是與信道衰落相關(guān)的實(shí)數(shù)，由信道估計(jì)得到；ni為高斯白噪聲，服從正態(tài)分布N(0，σi2)；ai(m)在BPSK調(diào)制下取值為±1。
由(1)式，可以得到當(dāng)ai(m)=1]]>時(shí)，Yi(m)(k)服從正態(tài)分布N(ui，σi2)；當(dāng)ai(m)=-1]]>時(shí)，Yi(m)(k)服從正態(tài)分布N(-μi，σi2)。
設(shè)硬判決結(jié)果a^i(m)(k)=sgn{Yi(m)(k)}]]>的可靠性系數(shù)為fi(m)(k)。雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法從貝葉斯準(zhǔn)則出發(fā)按照下式計(jì)算i(m)(k)的可靠性系數(shù)fi(m)(k)=tanh{μi|Yi(m)(k)|σi2}----(2)]]>在雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法中，由信道估計(jì)結(jié)果、硬判決結(jié)果和i(m)(k)判決的可靠性系fi(m)(k)得到用戶的再生信號(hào)。在信號(hào)再生過程中，先由i(m)(k)和fi(m)(k)得到ai(m)的軟判決fi(m)(k)i(m)(k)，然后把軟判決結(jié)果作為用戶發(fā)送的符號(hào)的估計(jì)，進(jìn)行信號(hào)再生。這里，軟判決結(jié)果在信號(hào)再生中的作用就相當(dāng)于硬判決結(jié)果在傳統(tǒng)并行干擾對(duì)消方法的信號(hào)再生中的作用。
雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法采用部分干擾對(duì)消，設(shè)r(t)表示接收信號(hào)的基帶信號(hào)，ri(k+1)(t)表示第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的輸出信號(hào)(該信號(hào)也是第(k+1)級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的RAKE接收機(jī)的輸入信號(hào))，則干擾對(duì)消過程如下ri(k+1)(t)=r(t)-p(k)I^i(k)----(3)]]>其中，p(k)為第k級(jí)PIC方法的權(quán)值p(1)＜p(2)...＜p(S)，S為PIC的級(jí)數(shù)；i(k)表示第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中第i個(gè)用戶受到的多址干擾的估計(jì)。
以上所述雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法是在BPSK調(diào)制下提出的。在同樣帶寬下，與BPSK調(diào)制相比，高階調(diào)制可以提高信息傳輸速率。因此，在信息傳輸速率較高的場合為了不增加帶寬只能采用高階調(diào)制。MQAM是高階調(diào)制中一種常用的調(diào)制方法，因此，研究在MQAM調(diào)制下多用戶檢測方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在MQAM調(diào)制下提出一種雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法及其裝置，該方法可以在MQAM調(diào)制下使符號(hào)的判決代價(jià)最小，而且能夠彌補(bǔ)統(tǒng)計(jì)意義上對(duì)用戶信號(hào)估計(jì)的偏差。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在MQAM調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法包括如下具體步驟a.在每級(jí)PIC(并行干擾對(duì)消)結(jié)構(gòu)中，用戶的RAKE接收機(jī)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行多徑解擴(kuò)、信道估計(jì)、多徑合并的操作，并將信道估計(jì)結(jié)果送給用戶的軟判決生成器和用戶的信號(hào)再生器，同時(shí)將多徑合并結(jié)果送給用戶的軟判決生成器，在MQAM調(diào)制下，第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶的Rake接收機(jī)的多徑合并結(jié)果可以表示為Yi(m)(k)=μiai(m)+ni----(1)]]>b.本級(jí)用戶的軟判決生成器通過用戶的每個(gè)符號(hào)的多徑合并結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果，生成每個(gè)符號(hào)的軟判決結(jié)果，并將軟判決結(jié)果送給用戶的信號(hào)再生器；當(dāng)MQAM調(diào)制下實(shí)部和虛部PiR、PiM是獨(dú)立確定時(shí)，(1)式可以分開寫成以下兩式Y(jié)iR(m)(k)=Re(Yi(m)(k))=μiaiR(m)+niR----(4)]]>YiM(m)(k)=Im(Yi(m)(k))=μiaiM(m)+niM----(5)]]>其中，ai(m)=aiR(m)+jaiM(m),]]>ni＝niR+jniM。
對(duì)(1)式中Yi(m)(k)的判決也就分解成兩個(gè)獨(dú)立的判決，即由YiR(m)(k)判決得到iR(m)(k)，由YiM(m)(k)判決得到iM(m)(k)，Yi(m)(k)的判決結(jié)果為a^i(m)(k)=a^iR(m)(k)+ja^iM(m)(k),]]>其中，a^iR(m)(k)∈{Ai∈R,i=0,1,...,M-1},]]>a^iM(m)(k)∈{Bi∈R,i=0,1,...,M-1}.]]>判決準(zhǔn)則如下
|μia^iR(m)(k)-YiR(m)(k)|=mini=0M-1{|μiAi-YiR(m)(k)|}----(6)]]>|μia^iR(m)(k)-YiR(m)(k)|=mini=0M-1{|μiAi-YiR(m)(k)|}----(6)]]>設(shè)判決結(jié)果iR(m)(k)的可靠性系數(shù)為fiR(m)(k)，設(shè)置判決的代價(jià)函數(shù)為C=[μi(aiR(m)-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))]2.......(8)]]>判決代價(jià)的均值E(C)μi2Σi=0M-1(Ai-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))2P{Ai|YiR(m)(k)}----(9)]]>上式中符號(hào)P{A\B}表示在已知B的條件下A發(fā)生的概率，可以求得使上式最小的fiR(m)(k)滿足下式fiR(m)(k)a^iR(m)(k)=Σi=0M-1Aif{YiR(m)(k)|Ai}Σi=0M-1f{YiR(m)(k)|Ai}----(10)]]>其中，f{YiR(m)(k)|Ai}=12πσie-(YiR(m)(k)-μiAi)22σi2----(11)]]>fiR(m)(k)iR(m)(k)為用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的實(shí)部aiR(m)的軟判決結(jié)果；同理，設(shè)iM(m)(k)的可靠性系數(shù)為設(shè)fiM(m)(k)，則fiM(m)(k)滿足下式fiM(m)(k)a^iM(m)(k)=Σi=0M-1Bif{YiM(m)(k)|Bi}Σi=0M-1f{YiM(m)(k)|Bi}----(12)]]>其中，f{YiM(m)(k)|Bi}=12πσie-(YiM(m)(k)-μiBi)22σi2----(13)]]>fiM(m)(k)iM(m)(k)為用戶發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的虛部的aiR(m)軟判決結(jié)果；在MQAM調(diào)制下，可以直接求出所述符號(hào)的實(shí)部的軟判決結(jié)果fiR(m)(k)iR(m)(k)和虛部的軟判決結(jié)果fiM(m)(k)iM(m)(k)，由實(shí)部、虛部的軟判決結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果得到用戶的再生信號(hào)。
c.本級(jí)信號(hào)再生器由用戶的軟判決結(jié)果和用戶的信道估計(jì)結(jié)果得到用戶的再生信號(hào)，并將用戶的再生信號(hào)送給本級(jí)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置；
d.本級(jí)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置累加其他用戶的再生信號(hào)得到期望用戶受到的多址干擾，從接收信號(hào)的基帶信號(hào)中部分地消除期望用戶信號(hào)受到的多址干擾，從而得到本級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中該用戶的輸出信號(hào)，同時(shí)該信號(hào)做為下一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中同一用戶的RAKE接收機(jī)的輸入信號(hào)；e.重復(fù)步驟a-d，進(jìn)行下一級(jí)并行干擾對(duì)消的處理；f.對(duì)于最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)，只進(jìn)行步驟a中多徑解擴(kuò)、信道估計(jì)和多徑合并的計(jì)算，將多徑合并得到的用戶i的軟輸出作為多級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的最終結(jié)果，在接收機(jī)中，該結(jié)果被送給用戶i的譯碼器進(jìn)行譯碼。
實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置為一雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)，該接收機(jī)由若干層PIC結(jié)構(gòu)組成，每一層PIC結(jié)構(gòu)由若干組RAKE接收機(jī)、軟判決生成器、信號(hào)再生器和一個(gè)多址干擾估計(jì)與干擾對(duì)消裝置依次連接組成。
本發(fā)明提出MQAM調(diào)制下的雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法和裝置。該方法可以在MQAM調(diào)制下使符號(hào)的判決代價(jià)最小，并且可以彌補(bǔ)統(tǒng)計(jì)意義上對(duì)用戶信號(hào)估計(jì)的偏差。
同時(shí)MQAM的PIC結(jié)構(gòu)與BPSK的PIC結(jié)構(gòu)相比有改進(jìn)，它可以直接計(jì)算軟判決結(jié)果，不必先計(jì)算硬判決結(jié)果，再計(jì)算可靠性系數(shù)，從而簡化了結(jié)構(gòu)，也減少了計(jì)算量。


附圖1是雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)的多級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)之PIC結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)之最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是MQAM調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)的PIC結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)現(xiàn)MQAM調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法的裝置，即雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消接收機(jī)，該接收機(jī)的多級(jí)結(jié)構(gòu)如圖1所示，該接收機(jī)的最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)如圖3所示，該接收機(jī)的PIC結(jié)構(gòu)如附圖4所示。
如圖1所示，該接收機(jī)由若干級(jí)相同的PIC結(jié)構(gòu)和最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)依次連接構(gòu)成。一般PIC級(jí)數(shù)為3～4級(jí)。
如圖3所示，在最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中，裝置3是RAKE接收機(jī)，該P(yáng)IC結(jié)構(gòu)中有若干個(gè)RAKE接收機(jī)，每個(gè)用戶有且只有一個(gè)RAKE接收機(jī)。用戶的RAKE接收機(jī)對(duì)來自前一級(jí)同一用戶的輸入信號(hào)進(jìn)行多徑解擴(kuò)、信道估計(jì)，然后進(jìn)行多徑合并，得到用戶的軟輸出。在最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中，用戶的軟輸出就是多級(jí)PIC結(jié)構(gòu)的最終結(jié)果。
如圖4所示，該P(yáng)IC結(jié)構(gòu)由若干組RAKE接收機(jī)、軟判決生成器、信號(hào)再生器和一個(gè)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置依次連接組成。裝置3是RAKE接收機(jī)，它對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行多徑解擴(kuò)，由解擴(kuò)結(jié)果進(jìn)行信道估計(jì)，然后進(jìn)行多徑合并，并將RAKE合并結(jié)果送給軟判決生成器8，將信道估計(jì)結(jié)果送給軟判決生成器和信號(hào)再生器5。裝置8是軟判決生成器，它由RAKE合并結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果得到軟判決，并將軟判決結(jié)果送給信號(hào)再生器5。裝置5是信號(hào)再生器，它由兩個(gè)輸入信號(hào)得到用戶的再生信號(hào)，并將用戶的再生信號(hào)送給多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置6。裝置6是多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置，它由輸入的各用戶的再生信號(hào)分別計(jì)算出各用戶的多址干擾，從接收信號(hào)的基帶信號(hào)中部分地消除某個(gè)用戶的多址干擾得到的信號(hào)作為下一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中該用戶的RAKE接收機(jī)的輸入信號(hào)。
MQAM調(diào)制下的雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法由如下步驟來具體實(shí)現(xiàn)如圖1所示，接收信號(hào)的基帶信號(hào)r(t)以并行方式進(jìn)入圖中的第一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)1。如附圖4所示，并行進(jìn)入PIC結(jié)構(gòu)1的輸入信號(hào)分別進(jìn)入各用戶的RAKE接收機(jī)3。RAKE接收機(jī)3先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，然后由解擴(kuò)結(jié)果進(jìn)行信道估計(jì)、多徑合并，并將多徑合并結(jié)果送給軟判決生成器8，將信道估計(jì)結(jié)果送給軟判決生成器8和信號(hào)再生器5。軟判決生成器8由多徑合并結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果得到軟判決結(jié)果。
MQAM調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法依舊采用部分干擾對(duì)消方法，但是硬判決可靠性系數(shù)的計(jì)算方法是針對(duì)MQAM調(diào)制提出的。MQAM調(diào)制下軟判決結(jié)果通過如下計(jì)算得到。
在MQAM調(diào)制下，用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)可以表示為ai(m)∈{Pi-PiR+jPiM,i=0,1,...,M-1},]]>其中，PiR∈{Ai∈R,i=0,1,...,M-1},]]>PiM∈{Bi∈R,i=0,1,...,M-1},]]>在MQAM調(diào)制下，第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的Rake接收機(jī)的多徑合并結(jié)果依舊可以表示為Yi(m)(k)=μiai(m)+ni----(1)]]>但是，在MQAM調(diào)制下，上式中的Yi(m)(k)、ai(m)是復(fù)數(shù)；ni是復(fù)高斯白噪聲，設(shè)ni的實(shí)部和虛部分別服從正態(tài)分布N(0，σi2)，σi2可由噪聲功率估計(jì)方法得到，在本文作為已知量使用；μi是實(shí)數(shù)，由信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算得到。
令N=log2M,]]>則在MQAM調(diào)制下，N個(gè)比特確定一個(gè)MQAM的符號(hào)。MQAM符號(hào)的確定只可能有兩種情況第一種情況 N個(gè)比特中的 個(gè)比特確定MQAM符號(hào)的實(shí)部，另外 個(gè)比特確定MQAM符號(hào)的虛部，即MQAM調(diào)制下實(shí)部和虛部PiR、PiM是獨(dú)立確定的；第二種情況 MQAM調(diào)制下實(shí)部和虛部PiR、PiM不是獨(dú)立確定的；通常，MQAM調(diào)制下符號(hào)的實(shí)部和虛部是獨(dú)立確定的，如16QAM和64QAM調(diào)制。本發(fā)明只考慮MQAM調(diào)制下符號(hào)的實(shí)部和虛部獨(dú)立確定的情況。
當(dāng)MQAM調(diào)制下實(shí)部和虛部PiR、PiM是獨(dú)立確定時(shí)，(1)式可以分開寫成以下兩式Y(jié)iR(m)(k)=Re(Yi(m)(k))=μiaiR(m)+niR----(4)]]>ai(m)=aiR(m)+jaiM(m),]]>其中，YiM(m)(k)=Im(Yi(m)(k))=μiaiM(m)+niM.....(5)]]>ni＝niR+jniM。
對(duì)(1)式中Yi(m)(k)的判決也就分解成兩個(gè)獨(dú)立的判決，即由YiM(m)(k)判決得到iR(m)(k)，由YiM(m)(k)判決得到iM(m)(k)。Yi(m)(k)的判決結(jié)果為a^i(m)(k)=a^iR(m)(k)+ja^iM(m)(k).]]>其中，a^iM(m)(k)∈{Bi∈R,i=0,1,...,M-1},]]>a^iM(m)(k)∈{Bi∈R,i=0,1,...,M-1}.]]>判決準(zhǔn)則如下|μia^iR(m)(k)-YiR(m)(k)|=mini=0M-1{|μiAi-YiR(m)(k)|}----(6)]]>|μia^iR(m)(k)-YiR(m)(k)|=mini=0M-1{|μiAi-YiR(m)(k)|}----(6)]]>設(shè)判決結(jié)果iR(m)(k)的可靠性系數(shù)為fiR(m)(k)，設(shè)置判決的代價(jià)函數(shù)為C=[μi(aiR(m)-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))]2----(8)]]>
判決代價(jià)的均值E(C)=μi2Σi=0M-1(Ai-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))2P{Ai|YiR(m)(k)}----(9)]]>上式中符號(hào)P{A\B}表示在已知B的條件下A發(fā)生的概率。
可以求得使上式最小的fiR(m)(k)滿足下式fiR(m)(k)a^iR(m)(k)=Σi=0M-1Aif{YiR(m)(k)|Ai}Σi=0M-1f{YiR(m)(k)|Ai}----(10)]]>其中，f{YiR(m)(k)|Ai}=12πσie-(YiR(m)(k)-μiAi)22σi2----(11)]]>fiR(m)(k)iR(m)(k)為用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的實(shí)部aiR(m)的軟判決結(jié)果。
同理，設(shè)iM(m)(k)的可靠性系數(shù)為fiM(m)(k)，則fiM(m)(k)滿足下fiR(m)(k)a^iR(m)(k)=Σi=0M-1Aif{YiR(m)(k)|Ai}Σi=0M-1f{YiR(m)(k)|Ai}----(10)]]>其中，f{YiR(m)(k)|Ai}=12πσie-(YiR(m)(k)-μiAi)22σi2----(11)]]>fiM(m)(k)iM(m)(k)即為用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的虛部aiM(m)的軟判決結(jié)果。在MQAM調(diào)制下，可以直接求出發(fā)送符號(hào)的實(shí)部的軟判決結(jié)果fiR(m)(k)iR(m)(k)和虛部的軟判決結(jié)果fiM(m)(k)iM(m)(k)，由實(shí)部的軟判決結(jié)果、虛部的軟判決結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果得到用戶的再生信號(hào)。這樣，可以簡化結(jié)構(gòu)，同時(shí)減少乘法次數(shù)。
軟判決生成器8將上述方法求得的軟判決結(jié)果送給信號(hào)再生器5。信號(hào)再生器5由輸入的兩個(gè)信號(hào)得到用戶的再生信號(hào)，并將再生信號(hào)送入多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置6。從圖中可以看到，接收信號(hào)的基帶信號(hào)r(k)也進(jìn)入多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置6。該裝置由并行輸入的各用戶的再生信號(hào)估計(jì)各用戶受到的多址干擾，從接收信號(hào)的基帶信號(hào)r(t)中部分地消除某個(gè)用戶受到的多址干擾得到的信號(hào)作為本級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中該用戶的輸出信號(hào)，下一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中該用戶的RAKE接收機(jī)的輸入信號(hào)。下一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)對(duì)并行輸入的信號(hào)進(jìn)行同樣的處理。這樣逐級(jí)處理，當(dāng)處理到最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)時(shí)(如圖3所示)，并行輸入的信號(hào)分別進(jìn)入各用戶的RAKE接收機(jī)3。用戶的RAKE接收機(jī)3對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)、信道估計(jì)和多徑合并，得到用戶的軟輸出。用戶的軟輸出就是多級(jí)PIC結(jié)構(gòu)的最終結(jié)果。在接收機(jī)中，用戶的軟輸出被送給用戶的譯碼器進(jìn)行譯碼。
需要說明的是，任何對(duì)于普通技術(shù)人員而言，對(duì)發(fā)明做出的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，或顯而易見的替換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中MQAM調(diào)制下雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a.在每級(jí)并行干擾對(duì)消結(jié)構(gòu)中，用戶的RAKE接收機(jī)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行多徑解擴(kuò)、信道估計(jì)、多徑合并的操作，并將信道估計(jì)結(jié)果送給用戶的軟判決生成器和用戶的信號(hào)再生器，同時(shí)將多徑合并結(jié)果送給用戶的軟判決生成器，在MQAM調(diào)制下，第k級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶i的Rake接收機(jī)的多徑合并結(jié)果可以表示為Yi(m)(k)=μiai(m)+ni----(1)]]>b.本級(jí)用戶的軟判決生成器通過用戶的每個(gè)符號(hào)的多徑合并結(jié)果和信道估計(jì)結(jié)果，生成每個(gè)符號(hào)的軟判決結(jié)果，并將軟判決結(jié)果送給用戶的信號(hào)再生器；當(dāng)MQAM調(diào)制下實(shí)部和虛部PiR、PiM是獨(dú)立確定時(shí)，(1)式可以分開寫成以下兩式Y(jié)iR(m)(k)=Re(Yi(m)(k))=μiaiR(m)+niR----(4)]]>YiM(m)(k)=Im(Yi(m)(k))=μiaiM(m)+niM----(5)]]>其中，ai(m)=aiR(m)+jaiM(m),]]>ni＝niR+jniM。對(duì)(1)式中Yi(m)(k)的判決也就分解成兩個(gè)獨(dú)立的判決，即由YiR(m)(k)判決得到iR(m)(k)，由YiM(m)(k)判決得到iR(m)(k)，Yi(m)(k)的判決結(jié)果為a^i(m)(k)=a^iR(m)(k)+ja^iM(m)(k),]]>其中，a^iR(m)(k)∈{Ai∈R,i=0,1,...,M-1},]]>a^iM(m)(k)∈{Bi∈R,i=0,1,...,M-1},]]>判決準(zhǔn)則如下|μia^iR(m)(k)-YiR(m)(k)|=mini=0M-1{|μiAi-YiR(m)(k)|}----(6)]]>|μia^iM(m)(k)-YiM(m)(k)|=mini=0M-1{|μiBi-YiM(m)(k)|}----(7)]]>設(shè)判決結(jié)果iR(m)(k)的可靠性系數(shù)為fiR(m)(k)，設(shè)置判決的代價(jià)函數(shù)為C=[μi(aiR(m)-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))]2----(8)]]>判決代價(jià)的均值E(C)=μi2Σi=0M-1(Ai-fiR(m)(k)a^iR(m)(k))2P{Ai|YiR(m)(k)}----(9)]]>上式中符號(hào)P{A\B}表示在已知B的條件下A發(fā)生的概率，可以求得使上式最小的滿足fiR(m)(k)下式fiR(m)(k)a^iR(m)(k)=Σi=0M-1Aif{YiR(m)(k)|Ai}Σi=0M-1f{YiR(m)(k)|Ai}----(10)]]>其中，f{YiR(m)(k)|Ai}=12πσie-(YiR(m)(k)-μiAi)22σi2----(11)]]>fiR(m)(k)iR(m)(k)為用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的實(shí)部aiR(m)的軟判決結(jié)果；同理，設(shè)iM(m)(k)的可靠性系數(shù)為fiM(m)(k)，則fiM(m)(k)滿足下式fiM(m)(k)a^iM(m)(k)=Σi=0M-1Bif{YiM(m)(k)|Bi}Σi=0M-1f{YiM(m)(k)|Bi}----(12)]]>其中，f{YiM(m)(k)|Bi}=12πσie-(YiM(m)(k)-μiBi)22σi2----(13)]]>fiM(m)(k)iM(m)(k)為用戶i發(fā)送的第m個(gè)符號(hào)的虛部aiM(m)的軟判決結(jié)果；c.本級(jí)信號(hào)再生器由用戶的軟判決結(jié)果和用戶的信道估計(jì)結(jié)果得到用戶的再生信號(hào)，并將用戶的再生信號(hào)送給本級(jí)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置；d.本級(jí)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置累加其他用戶的再生信號(hào)得到期望用戶受到的多址干擾，從接收信號(hào)的基帶信號(hào)中部分地消除期望用戶信號(hào)受到的多址干擾，從而得到本級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中該用戶的輸出信號(hào)，同時(shí)該信號(hào)做為下一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中同一用戶的RAKE接收機(jī)的輸入信號(hào)；e.重復(fù)步驟a-d，進(jìn)行下一級(jí)并行干擾對(duì)消的處理；f.對(duì)于最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)，只進(jìn)行步驟a中多徑解擴(kuò)、信道估計(jì)和多徑合并的計(jì)算，將多徑合并得到的用戶i的軟輸出作為多級(jí)PIC結(jié)構(gòu)中用戶的i最終結(jié)果，在接收機(jī)中，該結(jié)果被送給用戶i的譯碼器進(jìn)行譯碼。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述并行干擾對(duì)消方法的裝置，所述裝置包括若干級(jí)相同的并行干擾對(duì)消結(jié)構(gòu)和最后一級(jí)不同的PIC結(jié)構(gòu)，所述最后一級(jí)PIC結(jié)構(gòu)包括若干個(gè)RAKE接收機(jī)，其特征在于，所述每一級(jí)相同的PIC結(jié)構(gòu)由若干個(gè)RAKE接收機(jī)、軟判決生成器、信號(hào)再生器與一個(gè)多址干擾的估計(jì)與干擾對(duì)消裝置依次連接組成。
全文摘要
本發(fā)明提出一種在MQAM調(diào)制下的雙層加權(quán)并行干擾對(duì)消方法及其裝置。該MQAM調(diào)制下的PIC結(jié)構(gòu)與BPSK的PIC結(jié)構(gòu)相比有改進(jìn)，省去了硬判決器。在MQAM調(diào)制下，可以直接求出發(fā)送符號(hào)的實(shí)部的軟判決結(jié)果f
文檔編號(hào)H04B1/707GK1482754SQ0213697
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者魏立梅, 馬濤 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司