专利名称：多速率td-scdma系统中的联合检测方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测方法和装置。
背景技术：
作为CWTS(中国标准化组织，China Wireless TelecommunicationsStandards group)提出的第三代移动通信系统标准，TD-SCDMA(时分同步码分多址，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)结合了时分双工、码分多址、联合检测、智能天线、接力切换等一系列高新技术，具有频谱利用率高、开发成本低、适应非对称传输等特点，具有广阔的应用前景。联合检测技术作为TD-SCDMA系统的关键技术之一，其作用是根据接收到的信号以及信道、码道信息，同时检测出发送端的多个用户或者码道上携带的数据信息，其直接影响接收机的性能。由于采用了 VPG (可变处理增益，variable processing gain)技术，TD-SCDMA 系统可以同时支持不同传输速率用户的通信，具体而言，在多速率用户传输发生时，高速率用户有低的处理增益，而保持大的码片能量；低速率用户有高的处理增益，但是码片能量较低。因此，在衰落信道下，扩频码的正交性被破坏，导致低速率用户受到来自高速率用户的强的MAI (多址干扰，multiple access interference，)，也即产生了类似传统CDMA系统中由于移动站位置不同而引起接收信号能量不同的“远近效应”。为了改进多速率TD-SCDMA系统的联合检测性能，有人提出一种基于速率分组的并行干扰消除算法(Gff-PIC, group-wise parallel interferencecancelation)，其通过将不同的用户按速率进行分组，再利用不同的权重因子，对于各个用户进行并行干扰消除，去除多用户干扰。但是上述方法在实际应用中计算复杂度高，多阶段的并行干扰消除过程需要庞大的运算量和处理时延，限制了联合检测算法的应用。总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够以比较低的运算复杂度，解决多速率TD-SCDMA系统中低速率用户受高速率用户干扰严重的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测方法和装置，能够以比较低的运算复杂度，更好地解决多速率TD-SCDMA系统中低速率用户受高速率用户干扰严重的问题，为联合检测提供质量保证。为了解决上述问题，本发明公开了一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测方法， 包括将高速率用户替代为若干等效低速率用户；根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测，得到联合检测结果；
根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息；根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计；将所述接收信号与所述高速率用户接收信号估计相减，得到相减结果；根据所述相减结果，进行原始低速率用户的联合检测，得到低速率用户的信息并输出。优选的，所述将高速率用户替代为若干等效低速率用户的步骤为，用M个等效低速率用户来替代一个高速率用户，其中，M为低速率用户的扩频增益相对于高速率用户的扩频增益的倍数。优选的，所述根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测的步骤，包括针对等效低速率用户和原始低速率用户，获取系统矩阵A，其中，Vi胁^等明={0，Otherwise, Q 为低速率用户的处理增益，N为低速率用户发送的信息比特长度，用户联合信道响SbW= (^n)，"_，^U=cw hw忍为卷积符号，cik)=(c[k\cf\-,c^)T，表示用户扩频码，在高速率用户和低速率用户的数目分别为Kl和K2时，用户标号k = 1，2，-MK^K2,用户信道响应11(” ^解”，…，螆Y ,W为信道响应窗长；根据系统矩阵A，利用最小均方误差分块线性均衡算法对接收信号e进行联合检测，得到联合检测结果J = + 1Affe ,其中J为单位矩阵，σ 2为噪声方差。优选的，所述根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息的步骤，包括根据用户标号，从所述联合检测结果5中抽取等效低速率用户的检测信息
a1=(者iV-Aa^,…,巧,…,jf^f,并将&作为高速率用户的信息输出。优选的，所述根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计的步骤， 包括根据用户标号，将所述联合检测结果5中原始低速率用户的检测信息置零，得到 a=(者iUi^Dy,…,巧,…,Jr^y),其中，0τ为长度为Κ2的零向量；将e1 = A3作为高速率用户接收信号估计。另一方面，本发明还公开了一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测装置，包括高速率用户等效模块，用于将高速率用户替代为若干等效低速率用户；联合检测模块，用于根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测，得到联合检测结果；高速率输出模块，用于根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息；高速率用户信号重构模块，用于根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计；高速率用户干扰消除模块，用于将所述接收信号与所述高速率用户接收信号估计相减，得到相减结果；及
低速率用户联合检测模块，用于根据所述相减结果，进行原始低速率用户的联合检测，得到低速率用户的信息并输出。优选的，所述高速率用户等效模块，具体用于将M个等效低速率用户来替代一个高速率用户，其中，M为低速率用户的扩频增益相对于高速率用户的扩频增益的倍数。优选的，所述联合检测模块包括系统矩阵获取单元，用于针对等效低速率用户和原始低速率用户，获取系统矩阵 A，其中，
权利要求
1.一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测方法，其特征在于，包括 将高速率用户替代为若干等效低速率用户；根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测，得到联合检测结果；根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息；根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计；将所述接收信号与所述高速率用户接收信号估计相减，得到相减结果；根据所述相减结果，进行原始低速率用户的联合检测，得到低速率用户的信息并输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将高速率用户替代为若干等效低速率用户的步骤为，用M个等效低速率用户来替代一个高速率用户，其中，M为低速率用户的扩频增益相对于高速率用户的扩频增益的倍数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测的步骤，包括针对等效低速率用户和原始低速率用户，获取系统矩阵A，其中，K-^mmk^ = IOtherwise,Q 为低速率用户的处理增益，N为低速率用户发送的信息比特长度，用户联合信道响=耽、，印，…象J =忍为卷积符号， ”，《”，…，《广,表示用户扩频码，在高速率用户和低速率用户的数目分别为K1 和K2时，用户标号k = 1，2，…MK^K2,用户信道响应1^ =(A(K〕，…，螆Y ,W为信道响应窗长；根据系统矩阵A，利用最小均方误差分块线性均衡算法对接收信号e进行联合检测，得到联合检测结果^—Α^Α + σΙ)-1Affe ,其中I为单位矩阵，σ 2为噪声方差。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息的步骤，包括根据用户标号，从所述联合检测结果5中抽取等效低速率用户的检测信息(者”,···,^^,…,彩”,…,Jf^f，并将&作为高速率用户的信息输出。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计的步骤，包括根据用户标号，将所述联合检测结果5中原始低速率用户的检测信息置零，得到 a=(者1V",^^y,···,巧，…,彩· ,其中，0τ为长度为Κ2的零向量； 将e1 = A3作为高速率用户接收信号估计。
6.一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测装置，其特征在于，包括 高速率用户等效模块，用于将高速率用户替代为若干等效低速率用户；联合检测模块，用于根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测，得到联合检测结果；高速率输出模块，用于根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息； 高速率用户信号重构模块，用于根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计；高速率用户干扰消除模块，用于将所述接收信号与所述高速率用户接收信号估计相减，得到相减结果；及低速率用户联合检测模块，用于根据所述相减结果，进行原始低速率用户的联合检测， 得到低速率用户的信息并输出。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高速率用户等效模块，具体用于将M个等效低速率用户来替代一个高速率用户，其中，M为低速率用户的扩频增益相对于高速率用户的扩频增益的倍数。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述联合检测模块包括系统矩阵获取单元，用于针对等效低速率用户和原始低速率用户，获取系统矩阵A，其中，K-^mmk^ = IOtherwise,Q 为低速率用户的处理增益，N为低速率用户发送的信息比特长度，用户联合信道响=耽、，印，…象J =忍为卷积符号， ”，《”，…，《广,表示用户扩频码，在高速率用户和低速率用户的数目分别为K1 和K2时，用户标号k = 1，2，…MK^K2,用户信道响应…=(对K)，…，螆Y ,W为信道响应窗长；及联合检测单元，用于根据系统矩阵A，利用最小均方误差分块线性均衡算法对接收信号 e进行联合检测，得到联合检测结果^ = (AffAic2I)-1Affe ,其中王为单位矩阵，σ 2为噪声方差。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述高速率输出模块包括抽取单元，用于根据用户标号，从所述联合检测结果5中抽取等效低速率用户的检测信息、& =(於,···,实刷,···,时,···,Jn ,并将^作为高速率用户的信息输出。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述高速率用户信号重构模块包括 置零单元，用于根据用户标号，将所述联合检测结果5中原始低速率用户的检测信息置零，得到a=(者”,···, ^^,(f,···,巧，···,ο”,其中，0τ为长度为Κ2的零向量；及重构单元，用于将e1 =A射乍为高速率用户接收信号估计。
全文摘要
本发明提供了一种多速率TD-SCDMA系统中的联合检测方法和装置，其中的方法具体包括将高速率用户替代为若干等效低速率用户；根据接收信号，进行等效低速率用户和原始低速率用户的联合检测，得到联合检测结果；根据所述联合检测结果，输出高速率用户的信息；根据所述联合检测结果，重构得到高速率用户接收信号估计；将所述接收信号与所述高速率用户接收信号估计相减，得到相减结果；根据所述相减结果，进行原始低速率用户的联合检测，得到低速率用户的信息并输出。本发明能够以比较低的运算复杂度，更好地解决多速率TD-SCDMA系统中低速率用户受高速率用户干扰严重的问题，为联合检测提供质量保证。
文档编号H04B1/7105GK102271007SQ20111004054
公开日2011年12月7日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者杨赞, 焦秉立, 程翔, 赵玉萍, 黄安鹏 申请人:北京大学