專利名稱：：接收數(shù)據(jù)信號的方法、相應接收設(shè)備和計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及通過一個或多個傳輸信道接收的信號的接收。更具體地說，本發(fā)明涉及用于接收在發(fā)送時已經(jīng)受信道編碼操作和線性預編碼操作的信號的迭代技術(shù)。本發(fā)明特別涉及數(shù)字有線通信系統(tǒng)(諸如ADSL或“不對稱數(shù)字用戶線路”)以及具有一個或多個發(fā)送和/或接收天線的無線通信系統(tǒng)。本發(fā)明特別具有適合于多載波系統(tǒng)，諸如OFDM(正交頻分復用)或MC-CDMA(多載波碼分多址)系統(tǒng)以及已經(jīng)受線性預編碼的單載波系統(tǒng)的接收技術(shù)。
背景技術(shù)：
：存在各種類型的接收機用于在發(fā)送模式中已經(jīng)受線性預編碼的系統(tǒng)。因此，J.J.Boutros和E.Viterbo(“Signalspacediversity，apowerandbandwidth-efficientdiversitytechniquefortheRayleighfadingchannel”、IEEETrans.Commun.，vol.44，no.4，pp1453-1467，1998年7月)提出了信號空間分集技術(shù)，如圖1所示，也稱為線性預編碼11，并論證了多維旋轉(zhuǎn)發(fā)送星座圖增加該分集而不增加信號帶寬的事實。對于Rayleigh型衰落信道，通過接收性能的改善來表示該分集的增加。然而，這種系統(tǒng)有必要實現(xiàn)最大似然(ML)型接收機12。這些最大似然型接收機的一個缺點是它們實現(xiàn)的復雜度。事實上，算法的復雜度作為天線的數(shù)量和調(diào)制狀態(tài)的數(shù)量的函數(shù)指數(shù)增加。A.Stamoulis，Z.Liu和G.B.Giannakis在“Space-timeblock-codedOFDMAwithlinearprecodingformultirateservices”(IEEETrans.SignalProcessing，vol.50，no.1，pp119-129，2002年1月)以及V.LeNir，M.Hélard和R.LeGouable在“Techniquedeprécodageetdecodageespace-temps”(時空預編碼和編碼技術(shù))，以本申請人的名義在2002年12月16日提交的專利申請?zhí)朏R0216200)提出了以MIMO(“多輸入多輸出”)型傳輸為目的，將線性預編碼和時空塊碼相關(guān)聯(lián)。特別地，如圖2所示，V.LeNir等人提出了在發(fā)送前與正交時空編碼22組合使用預編碼矩陣21，允許接收中的線性解碼23，簡化了接收機的實現(xiàn)。這些現(xiàn)有技術(shù)的一個缺點是，由于“解-預編碼”后的殘余干擾，它們在存在的信道編碼中并不是最佳的。事實上，不管使用何種解碼算法(是最大似然還是線性類型)，不消除該殘余干擾。在此和貫穿文件的剩余部分的術(shù)語“解-預編碼”被理解成表示基本上是在發(fā)送時執(zhí)行的預編碼操作的逆操作。最近，已經(jīng)出現(xiàn)了用于接收線性預編碼信號的迭代技術(shù)。當在發(fā)送模式中實現(xiàn)信道編碼時，這些技術(shù)改善了接收性能。因此，J.J.Boutros，N.Bresset和L.Brunel(“Turbocodinganddecodingformultipleantennachannels”，InternationalSymposiumonTurboCodesandRelatedtopics，Brest，F(xiàn)rance，2003年9月)已經(jīng)介紹了一種系統(tǒng)，如圖3所示，實現(xiàn)與MIMO傳輸中的時空比特交織編碼調(diào)制(ST-BICM)有關(guān)的線性預編碼。該系統(tǒng)由信道編碼器31、交織器32、將二進制元轉(zhuǎn)換成符號允許在不同發(fā)送或發(fā)射天線上多路分解符號的轉(zhuǎn)換器(也稱為映射器)33，以及在時間域和空間域中均起作用的預編碼器34的級聯(lián)組成。接收時，系統(tǒng)使用ML型算法，特別分析每個編碼比特上的LLR(“對數(shù)似然比(loglikelihoodratio)”)，實現(xiàn)時空去映射器(demapper)35。這種去映射器實現(xiàn)基本上是映射器的操作的逆操作。通過SOVA(軟輸出維特比算法，softoutputViterbialgorithm)型信道解碼器36改善這些似然比，并再次發(fā)送到去映射器35。重復這一過程以便改善解碼數(shù)據(jù)Z.Wang，S.Zhou和G.B.Giannakis在“Jointcoding-precodingwithlowcomplexityturbo-decoding”(IEEEtransactionsonwirelesscommunications，vol.3，No.3，2004年5月)也已經(jīng)提出用于如圖4所示，在發(fā)送或傳送模式中，結(jié)合信道編碼41和線性預編碼42的系統(tǒng)的迭代接收機(iterativereceiver)。該接收機基于與最大似然型去映射器43有關(guān)的解-預編碼器(de-precoder)和信道解碼器44之間的外部信息交換。這兩個迭代系統(tǒng)允許在迭代環(huán)內(nèi)聯(lián)合執(zhí)行解-預編碼和信道解碼以便達到最佳性能。然而，這些現(xiàn)有迭代技術(shù)的一個缺點在于由于接收時使用最大似然型算法，它們實現(xiàn)的復雜度。事實上，這些算法的復雜度與調(diào)制級和預編碼(或預編碼矩陣)的大小成指數(shù)比例。也已知用于接收在發(fā)送前經(jīng)過信道編碼和線性預編碼的信號的其他技術(shù)。然而，這些技術(shù)通常不允許通過可接受的復雜度，消除或至少降低由于預編碼的干擾，以及由于信道編碼或時空編碼的干擾。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的特別是克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺陷。更具體地說，本發(fā)明的目的是提供用于在發(fā)送模式中包括至少一個信道編碼和一個線性預編碼的系統(tǒng)中，接收信號的技術(shù)。本發(fā)明的另一目的是提供有效且易于實現(xiàn)的這種技術(shù)。特別地，本發(fā)明的目的是提供線性復雜度的技術(shù)，從而允許使用大型預編碼矩陣。本發(fā)明的另一目的提供允許消除或至少降低解-預編碼后的殘余干擾的技術(shù)。本發(fā)明的另一目的是提供允許在同一迭代環(huán)內(nèi)聯(lián)合執(zhí)行解預編碼、均衡和信道解碼的這種技術(shù)。通過用于接收在發(fā)送前經(jīng)受酉預編碼矩陣的線性預編碼和信道編碼的數(shù)據(jù)信號的方法，獲得下面將出現(xiàn)的這些目的以及其他目的。根據(jù)本發(fā)明，這種方法包括至少一次迭代，以便改善接收信號的估計作為接收信號和在前接收信號的估計的函數(shù)。改善迭代包括下述步驟-估計特別由于線性預編碼并影響接收信號的干擾作為在前估計的函數(shù)，以便獲得估計的干擾；-從初步過濾和解預編碼的接收信號中減去估計的干擾，以便獲得改善信號；-均衡所述改善信號，遞送均衡后的信號；-估計接收信號，遞送接收信號的估計。因此，本發(fā)明基于總體新穎和創(chuàng)造性的方法，在一個系統(tǒng)中接收信號，該系統(tǒng)在發(fā)送模式中具有一個或多個輸入和在接收模式中具有一個或多個輸出的傳輸環(huán)境下，在發(fā)送模式中包括信道編碼步驟和線性預編碼步驟。事實上，本發(fā)明可被應用于有線通信(不管傳輸介質(zhì)如何，例如金屬或光學載體)以及無線通信。應當想起在此和貫穿該文件的剩余部分，術(shù)語“解預編碼”是指與在發(fā)送模式中執(zhí)行的預編碼操作相反的操作。事實上，在發(fā)送模式中使用線性預編碼提供了改善的接收性能，因為它提供了分集增益。然而，該預編碼引入了在接收時必須消除的干擾。因此，本發(fā)明提出在用于估計干擾的步驟中，在接收時重構(gòu)該干擾，然后，從接收信號中減去該干擾以獲得改善的信號。考慮在前估計，迭代地執(zhí)行該干擾估計步驟。然后，均衡和估計改善的信號。該信號的估計再用于下一改善迭代。由此使用的接收機更簡單實現(xiàn)，因為它不使用任何最大似然類型的算法，以便在接收時獲得改善的傳輸性能。因此，所提出的技術(shù)允許在MIMO傳輸?shù)那闆r下，均衡和解預編碼步驟以及信道解碼步驟的聯(lián)合執(zhí)行，和/或在實現(xiàn)時空編碼的情況下，時空解碼和解預編碼步驟以及信道解碼步驟的聯(lián)合執(zhí)行，同時保留接收機的線性復雜性。有利地，干擾估計步驟實現(xiàn)所述在前估計與干擾矩陣的乘積，特別考慮表示所述接收信號的傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣和所述預編碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。表示傳輸信道的矩陣，也稱為信道等效矩陣可以特別考慮在發(fā)送時實現(xiàn)的空間和/或時間多路復用。該矩陣在SISO系統(tǒng)的情況下為對角矩陣，以及在MIMO系統(tǒng)的情況下為全矩陣。該矩陣也可以是塊對角矩陣。在MIMO型系統(tǒng)中，特別考慮由于傳播信道中的不同路徑的符號間干擾。最好，通過將所述接收信號乘以特別表示傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置過濾矩陣，實現(xiàn)接收信號的過濾。根據(jù)優(yōu)選實施例，通過用于除第一個之外的所有迭代的在前迭代，以及通過初步估計第一迭代的步驟，遞送在前估計。第一迭代不必知道在前估計以便實現(xiàn)。它包含初始化步驟。特別地，根據(jù)第一替代實施例，該第一迭代實現(xiàn)初步估計步驟，包括下述步驟-通過將所述接收信號乘以表示所述接收信號的傳輸信道和所述預編碼矩陣的對角全局均衡矩陣而進行全局均衡；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計。根據(jù)第二替代實施例，第一迭代實現(xiàn)初步估計步驟，包括下述步驟-通過將所述接收信號乘以表示所述接收信號的傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣而進行信道均衡，遞送均衡信號；-通過將所述均衡信號乘以所述預編碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣而進行解預編碼；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計。有利地，所述估計接收信號的至少一個所述步驟首先遞送所述接收信號的二進制估計，其次遞送所述接收信號的加權(quán)估計(或軟估計)，如果存在的話，所述加權(quán)估計用于后續(xù)迭代。特別地，所述估計步驟包括下述操作的至少一些-映射；-去交織；-信道解碼；-再交織；-軟映射。術(shù)語“映射”在此理解為將二進制元轉(zhuǎn)換成復數(shù)符號。根據(jù)一個有利實施例，接收信號由至少兩個天線發(fā)送和/或在至少兩個天線上接收。由此，本發(fā)明能應用于MIMO系統(tǒng)。特別地，接收信號在發(fā)送前可以經(jīng)受時空編碼，以及該方法可以通過全矩陣實現(xiàn)信道解碼。最好，對于至少一次迭代，該方法實現(xiàn)考慮至少一個在前估計的信道估計。由此，在每次迭代估計接收的信號特別允許估計傳播信道。本發(fā)明也能有利地應用于MC-CDMA型多用戶系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，干擾估計步驟有必要了解每個用戶的在前估計。同樣地，每個用戶的在前估計由在前迭代給出。本發(fā)明還涉及實現(xiàn)上述方法的接收設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括改善接收信號的估計，作為所述接收信號和所述接收信號的在前估計的函數(shù)，以迭代的形式至少一次實施下述的部件-估計特別由于所述線性預編碼并影響所述接收信號的干擾作為在前估計的函數(shù)，以便獲得估計的干擾的部件；-從所述初步過濾和解預編碼接收信號中減去所述估計的干擾以便獲得改善信號的部件；-均衡所述改善信號，遞送均衡后的信號的部件；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計的部件。本發(fā)明還涉及一種計算機程序產(chǎn)品，實現(xiàn)如上所述的接收方法。從下述通過簡單、示例性和非排他例子給出的優(yōu)選實施例的下述描述以及附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得更清楚，其中圖1和2已經(jīng)參考提供線性預編碼信號的傳輸鏈的現(xiàn)有技術(shù)評述過；圖3和4也參考實現(xiàn)允許部分消除由于信道編碼的干擾的迭代接收技術(shù)，在信道編碼后提供線性預編碼信號傳輸鏈的現(xiàn)有技術(shù)評述過。圖5示例說明了根據(jù)本發(fā)明的迭代接收技術(shù)的一般原理；圖6A和6B提供實現(xiàn)圖5的初步估計步驟的兩個替代模式；圖7提供圖5的改善迭代的更詳細視圖；圖8A、8B、8C和8D示出在多天線環(huán)境下，本發(fā)明的不同實施例；圖9A和9B示出與用于SISO系統(tǒng)和用于MIMO系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，本發(fā)明的性能；圖10A、10B和10C示例說明將圖5的迭代方法應用于多用戶系統(tǒng)。具體實施例方式本發(fā)明的一般原理基于用于接收在發(fā)送前已經(jīng)經(jīng)受信道編碼步驟和線性預編碼步驟的信號的迭代技術(shù)，該技術(shù)實現(xiàn)由信道編碼和預編碼生成的干擾的迭代估計。然后，從所接收信號中減去由在前估計重構(gòu)的估計干擾，以便消除其影響。如圖5所示，實現(xiàn)這種接收方法的接收機包括第一初步估計模塊51，允許遞送第一估計，以及(p-1)個單元模塊(52，53)，允許在每次迭代改善接收信號的估計。特別地，在本文件的剩余部分使用下述符號和定義-d發(fā)送的比特矢量-Θ預編碼矩陣；-H信道的矩陣-G＝ΘH·HH·H·Θ全局矩陣；-J＝G-diag(G)干擾矩陣；-(p)接收信號的迭代p處的加權(quán)(軟)估計；接收信號的迭代p處的二進制(硬)估計；-r接收信號；-σ噪聲方差。因此，假定信號d在線性預編碼和信道編碼之后被發(fā)送。這種線性預編碼特別實現(xiàn)要發(fā)送的信號的矢量和線性預編碼矩陣Θ的矩陣乘積。在接收時，接收信號r進入第一估計模塊Ite151，對應于第一迭代，實現(xiàn)初步估計步驟。在該優(yōu)選實施例中，該初步估計步驟，在第一迭代過程中，首先遞送接收信號的二進制估計其次是接收信號的加權(quán)估計(1)。二進制估計實際上對應于有關(guān)估計信號的位的硬判決，而加權(quán)估計對應于這些相同位的軟估計。然后，在第二迭代期間，在單元模塊Ite252中使用接收信號的加權(quán)估計(1)。該單元模塊Ite252考慮接收信號r和在前加權(quán)估計(1)以便輪到它時遞送接收信號的估計，包括首先，接收信號的硬估計以及其次，遞送接收信號的軟估計(2)。重復該操作p次。因此，在迭代p-1的結(jié)束，獲得接收信號的加權(quán)估計(p-1)并能再輸入到最后一個單元模塊Itep53中。如上，該單元模塊Itep53考慮接收信號r和在前加權(quán)估計(p-1)以遞送接收信號的估計，包括接收信號的硬估計和軟估計(p)。由此，通過將在前加權(quán)估計再輸入每次迭代中，獲得較佳質(zhì)量的估計信號，消除或至少減少特別由于信道編碼和線性預編碼的干擾?，F(xiàn)在，參考圖6A和6B，提供第一估計模塊Ite151的兩個替代根據(jù)第一變形，如圖6A所示，初步估計步驟實現(xiàn)子步驟61，用于總均衡接收信號r，其后是用于接收信號的估計的子步驟62。均衡子步驟61特別實現(xiàn)接收信號r和至少考慮信道H的矩陣和在發(fā)送時使用的預編碼矩陣Θ，試圖對角化的全局均衡矩陣G的乘積。該均衡子步驟61遞送均衡的解預編碼信號S~(1)=[(G+σ2I)-1·ΘH·HH]·r]]>根據(jù)在此所述的優(yōu)選實施例，將特別考慮到G＝ΘH·HH·H·Θ或H對應于共軛轉(zhuǎn)置操作。然后，在接收信號的估計的子步驟62中，估計均衡解預編碼信號該估計特別遞送對應于估計的二進制信號的接收信號的二進制估計和對應于估計的加權(quán)信號的接收信號的加權(quán)估計(1)。根據(jù)第一估計模塊Ite151的第二替代實施例，如圖6B所示，初步估計步驟實現(xiàn)信道均衡子步驟63，之后是解預編碼步驟64，然后是在第一替代實施例中出現(xiàn)的接收信號的估計的子步驟62。考慮信道矩陣H，特別是噪聲，信道均衡子步驟63特別實現(xiàn)接收信號r和矩陣的乘積，遞送均衡信號s(1)S‾(1)=[(HHH+σ2I)-1·HH]·r]]>然后，在解預編碼子步驟64中，通過與對應于發(fā)送時使用的預編碼矩陣Θ的共軛轉(zhuǎn)置矩陣的矩陣ΘH相乘，解預編碼均衡信號s(1)。因此，如下獲得均衡解預編碼信號S~(1)=ΘH·S‾(1)]]>同樣地。在接收信號的估計子步驟62中，估計均衡解預編碼信號遞送接收信號的二進制估計和加權(quán)估計(1)。這兩個替代實施例示出比較性能。然而，第二替代實施例對實現(xiàn)更簡單。因此，能注意到在SISO(“單入單出”)傳輸?shù)那闆r下，信道矩陣H是對角矩陣。將矩陣的反轉(zhuǎn)降低到標量反轉(zhuǎn)。在MIMO傳輸?shù)那闆r下，信道矩陣H是全矩陣。此外，由于預編碼矩陣Θ是酉矩陣，轉(zhuǎn)置和共軛預編碼矩陣ΘH對應于預編碼矩陣Θ的反矩陣Θ-1。現(xiàn)在，參考圖7，提供在單元模塊(52，53)中實現(xiàn)的改善的迭代。如上參考圖5所述，每個單元模塊在輸入處存在接收信號r和由在前單元模塊遞送的加權(quán)估計。因此，在迭代p處，單元模塊Itep53在輸入處具有接收信號r和加權(quán)估計(p-1)?？梢曰叵朐诔醪焦烙嫴襟E期間，由第一估計模塊Ite151提供第一估計。接收信號r首先在過濾步驟71期間過濾，遞送過濾后的信號。這一步驟等效于將接收信號r乘以信道的共軛轉(zhuǎn)置矩陣HH。能看出在SISO系統(tǒng)的情況下，信道矩陣是對角矩陣，以及在MIMO系統(tǒng)的情況下是全矩陣。等效信道矩陣的這一概念還包括發(fā)送信號的可能時空編碼，特別是塊編碼。然后，在解預編碼步驟72期間，解預編碼過濾后的信號以便形成解預編碼信號。為了執(zhí)行此操作，對應于在發(fā)送模式中使用的預編碼矩陣Θ的共軛轉(zhuǎn)置矩陣的矩陣ΘH應用于過濾后的信號。單元模塊Itep53還實現(xiàn)用于估計干擾，特別是由于信道編碼和線性預編碼的干擾的步驟73。干擾估計步驟73考慮在前估計，即迭代p的加權(quán)估計(p-1)，并實現(xiàn)在前估計與干擾矩陣J的乘積。該干擾矩陣J至少考慮信道矩陣H的共軛轉(zhuǎn)置矩陣HH和預編碼矩陣Θ的共軛轉(zhuǎn)置矩陣ΘH。特別考慮J＝G-diag(G)，其中G＝ΘH·HH·H·Θ。然后，在減法步驟74期間，從解預編碼信號中減去在步驟73期間估計的干擾，遞送改善的信號。然后，在均衡步驟75期間，通過將改善信號乘以考慮傳播信道，特別是噪聲和預編碼的矩陣(diag(G)+σ2I)-1，均衡該改善信道。然后，在估計步驟76期間，估計該均衡信號。特別地，該估計步驟76遞送對應于二進制估計信號的接收信號的硬估計以及對應于估計的加權(quán)信號的接收信號的軟估計(p)。能看出估計步驟76也可以實現(xiàn)映射、去交織、信道解碼、再交織或再軟映射的子步驟?？梢曰叵朐诖诵g(shù)語“映射”理解成將二進制元轉(zhuǎn)換成復數(shù)符號。每次迭代的二進制信號和/或加權(quán)信號的估計也允許估計傳輸信道。因此，考慮在前迭代的在前估計，可以改善信道的估計。所提供的接收方法可以特別地在MIMO型空間多路復用和/或時間多路復用系統(tǒng)中實現(xiàn)。然后，選擇信道矩陣H以便表示不同MIMO子信道和/或時空編碼。因此，可以在概括能包括時空編碼和空間多路復用的原理的時空編碼(“LD編碼”)的系統(tǒng)中，實現(xiàn)這種接收方法。由此考慮的信道矩陣H表示時空編碼和空間多路復用。也可以在MC-CDMA型的多用戶系統(tǒng)中實現(xiàn)所考慮的本發(fā)明。因此，在發(fā)送模式中，如圖10A所示，發(fā)送或傳送設(shè)備包括信道編碼器101、交織器102和用來對每個用戶1至N，將二進制元轉(zhuǎn)換成符號的映射器103。然后，在步驟104中多路復用來自不同用戶的信號，實現(xiàn)本領(lǐng)域技術(shù)人員非常公知的快速哈達瑪變換(FHT，F(xiàn)astHadamardTransform)。在接收時，實現(xiàn)的迭代過程基本上與參考圖5至7詳細描述的過程相同。如圖10B所示，在第一估計模塊中實現(xiàn)用于N個用戶的每一個的初步估計步驟，以及包括信道均衡子步驟63，接著是解預編碼子步驟106，然后是估計由用戶n接收的信號的子步驟107。在MC-CDMA系統(tǒng)的情況下，解預編碼子步驟106對應于檢測用戶n的步驟(n為整數(shù)，以及1≤n≤N)。信道均衡子步驟63特別實現(xiàn)接收信號r與考慮信道矩陣H，特別是噪聲的矩陣的乘積，遞送均衡信號s(1)s‾(1)=[(HHH+σ2I)-1·HH]·r]]>然后，將均衡信號s(1)乘以對應于用戶n的矩陣θH的第n行，稱為(ΘH)n，矩陣ΘH對應于發(fā)送時使用的預編碼矩陣Θ的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。因此，如下獲得均衡解預編碼信號以便S~n(1)=(ΘH)n·S‾(1)]]>然后，在用于估計接收信號的子步驟107期間，估計均衡解預編碼信號遞送由用戶n接收的信號的二進制估計和加權(quán)估計如圖10C所示，以及如上參考圖5所述，每個單元模塊在輸入處具有接收信號r和由在前單元模塊遞送的加權(quán)估計。圖10C示例說明用于用戶n的單元模塊p。在步驟71期間，首先過濾接收信號r。在多用戶系統(tǒng)的情況下，圖7的解預編碼步驟72由單用戶檢測步驟105替代，允許對于每個用戶獨立地進行估計。該檢測步驟105實現(xiàn)將過濾的接收信號與對應于用戶n的解預編碼矩陣ΘH的第n行，稱為(ΘH)n相乘，并給出解預編碼信號。在多用戶系統(tǒng)的情況下，進入單元模塊p的在前加權(quán)估計p-1包括用于所有用戶的在前估計p-1的影響(在該例子中N個用戶)。因此，實現(xiàn)的干擾矩陣J允許重構(gòu)由除用戶n的用戶生成的干擾。在迭代p中，該矩陣特別考慮由在前迭代p-1給出的在前加權(quán)估計1(p-1)、...、n(p-1)、...、N(p-1)。然后，在步驟74期間，從解預編碼信號中減去在步驟73期間估計的該干擾，以便給出改善信號。然后，均衡該改善信號，然后，在估計步驟108期間進行估計。該估計步驟108特別遞送對應于估計的二進制信號的由用戶n接收的信號的二進制估計以及對應于估計的加權(quán)信號的由用戶n接收的信號的加權(quán)估計n(p)。這種迭代技術(shù)也能用在實現(xiàn)幾個傳送和/或接收機天線和/或時空編碼操作的MC-CDMA系統(tǒng)中。本發(fā)明還能應用于實現(xiàn)格碼調(diào)制(TCM)的系統(tǒng)。通過在第一估計模塊中的均衡步驟(61，63)之前或之后，和/或至少一個單元模塊中的迭代期間，實現(xiàn)自動增益控制(AGC)，也能改善根據(jù)本發(fā)明的迭代方法的性能。AGC主要用于規(guī)格化來自信號的能量以便使其歸一，并最小化迭代中的錯誤傳播。因此，如下將該AGC的輸入處的信號xk轉(zhuǎn)換成信號ykyk＝ak·xk能通過下述特別確定系數(shù)akGk=Gk-1+μ(1-|yk|2)αk=Gk]]>其中，μ是適應步進(adaptationstep)?，F(xiàn)在，參考圖8A、8B、8C、8D，提供實現(xiàn)該接收方法的不同模式。對于提出的這些不同模式，將預編碼矩陣Θ視為塊矩陣形式ΘL=2L·ΘL/2ΘL/2ΘL/2-ΘL/2]]>以及以及以及對于其中k，k′是相對整數(shù)。特別優(yōu)化參數(shù)η、和如果μ＝π/4在此假定，以及對于如下所述的不同實施例，傳輸系統(tǒng)在發(fā)送者端包括從預編碼矩陣ΘL實現(xiàn)的具有長度L的信道編碼和預編碼。H再次表示等效信道矩陣以及r表示接收信號，這兩個參數(shù)由迭代系統(tǒng)使用。由此圖8A示出SISO型系統(tǒng)，包括單個發(fā)送或發(fā)射天線810以及單個接收機天線811。在符號時間i，發(fā)射天線810通過由系數(shù)h(i)表示的傳播信道發(fā)送符號s(i)。受傳播信道影響的接收符號r(i)具有形式r(i)＝s(i)*h(i)。因此，由迭代接收機使用的等效信道矩陣H是對角矩陣(因為該系統(tǒng)是SISO型)，具有形式現(xiàn)在，在圖8B中表示MIMO型系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有兩個發(fā)射天線(821，822)以及兩個接收機天線(823，824)。在這種情況下，系統(tǒng)在發(fā)送端具有允許空間多路復用的復用器825，以及在接收端具有去復用器826。還選擇信道矩陣H以便表示空間多路復用(即MIMO子系統(tǒng)的不同子信道)。hmn(i)表示在符號時間i，第m發(fā)射天線和第n接收機天線之間的信道的系數(shù)。因此，在符號時間i，在兩個發(fā)射天線(821，822)上同時發(fā)送兩個符號s1(i)和s2(i)。將Ts假定為符號時間，也能由下述表表示空間多路復用因此，由迭代接收機使用的等效信道矩陣H具有形式因此，對應于接收信號的迭代接收方法中使用的矢量r具有形式r＝[r1(i)r2(i)…r1(i+L/2-1)r2(i+L/2-1)]T其中r∈CL×1現(xiàn)在，采用如圖8C所示的MISO系統(tǒng)的情形。該系統(tǒng)具有兩個發(fā)射天線(831，832)，以及僅一個接收機天線(833)。在發(fā)送端，系統(tǒng)還實現(xiàn)時空編碼834，例如Alamouti型。hm(i)表示在符號時間i第m發(fā)射天線和第n接收機天線之間的信道的系數(shù)。還假定在兩個連續(xù)符號時間，信道是恒定的，即h1(i)=h1(i+1)eti∈[···,-4,-2,0,2,4,···]h2(i)=h2(i+1)]]>將Ts視為符號時間，通過下述表特別表示時空編碼<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="718">天線831天線832T＝iTss1s2t＝(I+1)Ts-s2s1*</table></tables>因此，由迭代接收機使用的等效信道矩陣H具有形式因此，對應于所接收的信號用在迭代接收方法中的矢量r具有形式r＝[r(i)-r*(i+1)…r(i+L-2)r*(i+L-1)]T其中r∈CL×1最后，采用示出時間多路復用的MIMO系統(tǒng)的情形，如圖8D所示。該系統(tǒng)具有四個發(fā)射天線(841，842，843，844)以及兩個接收機天線(845，846)。在發(fā)送端，系統(tǒng)還實現(xiàn)時空編碼847。hmn(i)表示在符號時間i，第m發(fā)射天線和第n接收機天線之間的信道系數(shù)。還假定信道在兩個連續(xù)符號時間恒定，即hmn(i)＝hmn(i+1)，i∈將Ts視為符號時間，通過下述表，特別表示時空編碼因此，由迭代接收機使用的等效信道矩陣H具有形式以及H[i]=h11(i)h21(i)h31(i)h41(i)h12(i)h22(i)h32(i)h42(i)h21*(i+1)-h11*(i+1)h41*(i+1)-h31*(i+1)h22*(i+1)-h12*(i+1)h42*(i+1)-h32*(i+1),H|i|∈C4×4]]>因此，對應于接收信號，用在迭代接收方法中的矢量r具有形式r=r1(i)r2(i)r1*(i+1)r2*(i+1)···r1(i+L2-2)r2(i+L2-2)r1*(i+L2-1)r2*(i+L2-1)Tavecr∈CL×1]]>可以看出，通過這些不同實施例，信道等效矩陣能表示空間多路復用和/或時間多路復用。該信道矩陣還可以考慮在發(fā)送機中實現(xiàn)的其他處理操作，以及考慮符號間干擾?，F(xiàn)在，參考圖9A和9B，與用于SISO系統(tǒng)(9A)和MIMO(9B)系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，描述本發(fā)明的性能。用于這兩個系統(tǒng)的信道編碼是傳統(tǒng)型的，并具有等于1/2的效率R和等于5的約束長度K。圖9A的曲線對應于如圖8A所示、僅具有一個發(fā)射天線和僅一個接收機天線的SISO系統(tǒng)。標記為91的曲線1×1具有對于沒有預編碼而實現(xiàn)信道編碼的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，作為比率Eb/N0(對應于每發(fā)送比特擴展的能量與白噪聲的譜密度之間的比率)的函數(shù)的二進制誤碼率(BER)。曲線1×1L＝4ite1和1×1L＝64ite1分別標記為92和93，示出如由V.LeNir，M.Hélard和R.LeGouable，在“Techniquedeprécodageetdecodageespace-temps”(時空預編碼和編碼技術(shù))，2002年12月16日，以本申請人的名義提交的專利申請FR0216200中提出的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的性能。這種系統(tǒng)不實現(xiàn)迭代接收方法，并在接收處包括與信道解碼器連接的線性解預編碼器，用于預編碼長度L＝4(曲線92)或L＝64(曲線93)。最后，分別標記為94和95的曲線1×1L＝4ite4和1×1L＝64ite4表示根據(jù)本發(fā)明通過四個迭代實現(xiàn)迭代接收方法的系統(tǒng)的性能。因此，當二進制誤碼率(BER)為10-3，以及預編碼長度L＝4時，能在對應于實現(xiàn)單次迭代的系統(tǒng)的曲線1×1L＝4ite1(92)和對應于實現(xiàn)四次迭代的系統(tǒng)的曲線1×1L＝4ite4(94)之間看出約2.5dB的增益。當二進制誤碼率(BER)為10-3，以及預編碼長度L＝64時，也能在對應于實現(xiàn)單次迭代的系統(tǒng)的曲線1×1L＝64ite1(93)和對應于實現(xiàn)四次迭代的系統(tǒng)的曲線1×1L＝4ite64(95)之間，看出約3dB的增益。因此可以看出，當預編碼大小增加時，和/或當?shù)螖?shù)增加時，改善了接收性能。圖9B的曲線示出具有四個發(fā)射天線和四個接收天線的MIMO型空間多路復用系統(tǒng)的性能，實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的接收方法。該圖示出分別標記96和97，對應于預編碼長度L＝4(曲線96)或L＝64(曲線97)，具有四次迭代的迭代接收方法的實現(xiàn)的曲線4×4L＝4ite4以及4×4L＝64ite4。能看出對于預編碼長度L＝64(標記97的曲線)獲得的性能基本上好于對應于預編碼長度L＝4(標記為96的曲線)的性能。因此，當二進制誤碼率(BER)為10-3時，在這兩個曲線之間獲得約1.5dB的增益。因此，與通過接收處的最大似然型檢測器獲得的性能相比，實現(xiàn)本發(fā)明的接收方法的系統(tǒng)表示出非常良好的性能，同時維持降低的復雜度。將注意到本發(fā)明不限于純粹的硬件安裝，而是也能以計算機程序的指令序列的形式或結(jié)合硬件部件和軟件部件的任何形式實現(xiàn)。本發(fā)明將會部分或全部用軟件形式實現(xiàn)，相應的指令序列能存儲在可拆卸(諸如例如軟盤、CD-ROM或DVD-ROM)或不可拆卸的存儲部件中，該存儲部件可以局部或全部由計算機或微處理器讀取。權(quán)利要求1.一種用于接收數(shù)據(jù)信號的方法，所述數(shù)據(jù)信號在發(fā)送前已通過酉預編碼矩陣經(jīng)受線性預編碼以及信道編碼，其中，所述方法包括至少一次迭代，以改善接收信號的估計作為所述接收信號和所述接收信號的在前估計的函數(shù)，所述迭代包括下述步驟-估計特別由于所述線性預編碼并影響所述接收信號的干擾作為所述在前估計的函數(shù)，以便獲得估計的干擾；-從所述初步過濾和解預編碼的接收信號中減去所述估計的干擾，以便獲得改善信號；-均衡所述改善信號，遞送均衡后的信號；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計。2.如權(quán)利要求1所述的接收方法，其中，所述干擾估計步驟實現(xiàn)所述在前估計與特別考慮表示所述接收信號的傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣和所述預編碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣的干擾矩陣的乘積。3.如權(quán)利要求1和2的任何一個所述的接收方法，其中，在每一次所述迭代中，通過將所述接收信號乘以特別表示傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置過濾矩陣，實現(xiàn)所述接收信號的過濾。4.如權(quán)利要求1至3的任何一個所述的接收方法，其中，通過用于除第一次迭代外的所有迭代的在前迭代，以及通過用于第一次迭代的初步估計步驟，遞送所述在前估計。5.如權(quán)利要求4所述的接收方法，其中，所述初步估計步驟包括下述步驟-通過將所述接收信號乘以表示所述接收信號的傳輸信道和所述預編碼矩陣的對角全局均衡矩陣而進行全局均衡；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計。6.如權(quán)利要求4所述的接收方法，其中，所述初步估計包括下述步驟-通過將所述接收信號乘以表示所述接收信號的傳輸信道的矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣而進行信道均衡，遞送均衡后的信號；-通過將所述均衡后的信號乘以所述預編碼矩陣的共軛轉(zhuǎn)置矩陣而進行解預編碼；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計。7.如權(quán)利要求1至6的任何一個所述的接收方法，其中，所述估計接收信號的至少一個步驟首先遞送所述接收信號的二進制估計，其次遞送所述接收信號的加權(quán)估計，如果存在的話，所述加權(quán)估計用于后續(xù)迭代。8.如權(quán)利要求1至7的任何一個所述的接收方法，其中，所述估計步驟包括下述操作的至少一些-將比特轉(zhuǎn)換成符號或進行映射；-去交織；-信道解碼；-再交織；-軟映射。9.如權(quán)利要求1至8的任何一個所述的接收方法，其中，所述接收信號由至少兩個天線發(fā)送和/或在至少兩個天線上接收。10.如權(quán)利要求9所述的接收方法，其中，所述接收信號當發(fā)送時已經(jīng)經(jīng)受時空編碼，以及其中，該方法通過全矩陣實現(xiàn)信道解碼。11.如權(quán)利要求3和10所述的接收方法，其中，所述過濾矩陣考慮傳輸信道和所述時空編碼。12.如權(quán)利要求1至11的任何一個所述的接收方法，其中，對于至少一次迭代，其實現(xiàn)考慮至少一個在前估計的信道估計。13.如權(quán)利要求1至12的任何一個所述的接收方法，在MC-CDMA型多用戶系統(tǒng)中實現(xiàn)。14.一種用于接收數(shù)據(jù)信號的設(shè)備，所述數(shù)據(jù)信號在發(fā)送前已通過酉預編碼矩陣經(jīng)受線性預編碼以及信道編碼，該設(shè)備包括改善接收信號的估計作為所述接收信號和所述接收信號的在前估計的函數(shù)的部件，以迭代的形式實現(xiàn)下述至少一次-估計特別由于所述線性預編碼并影響所述接收信號的干擾作為在前估計的函數(shù)，以便獲得估計的干擾的部件；-從所述初步過濾和解預編碼的接收信號中減去所述估計的干擾，以便獲得改善信號的部件；-均衡所述改善信號，遞送均衡后的信號的部件；-估計所述接收信號，遞送接收信號的估計的部件。15.一種計算機程序產(chǎn)品，其中，所述程序包括當在計算機上執(zhí)行所述程序時，用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1-13的任何一個所述的接收方法的指令序列。全文摘要一種用于接收數(shù)據(jù)信號的方法，該數(shù)據(jù)信號在發(fā)送前已通過酉預編碼矩陣經(jīng)受線性預編碼以及信道編碼，包括至少一次迭代以改善接收信號的估計作為接收信號和接收信號的在前估計的函數(shù)。該迭代包括下述步驟估計特別由于線性預編碼并影響接收信號的干擾作為在前估計的函數(shù)，以便獲得估計的干擾；從初步過濾和解預編碼的接收信號中減去估計的干擾，以便獲得改善信號；均衡改善信號，遞送均衡后的信號；估計接收信號，遞送接收信號的估計。文檔編號H04L1/00GK1708037SQ200510076039公開日2005年12月14日申請日期2005年6月3日優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日發(fā)明者簡-皮埃爾·布維特,瑪瑞林·黑拉爾德,溫森特·勒尼爾申請人:法國電信公司