计，而得到了Ax的正确估计之后也一定可以恢复出原始信号X。
[0116] 2.HKZ算法对MMSE线性接收带来的技术优势
[0117] 丽SE线性接收机的性能是由信道矩阵H决定的，仅当信道正交时丽SE线性接收 机才能获得全部的接收分集增益；而当H的正交性较差时，用Bmmse对y做映射会引起等效 噪声的明显放大，从而大大影响接收性能。而ffiZ算法协助的MMSE线性接收相当于是把式 (10)所示的系统方程转变为：
[0119] SP，等效地认为M頂0系统的信道矩阵为H=HA一1、发射信号为交=Ax,再对这 个等效系统进行MMSE线性接收。而通过对HH这个生成矩阵进行HKZ格基规约得到的单模 矩阵A可以保证H具有较好的正交性，因此也就能够保证此时的MMSE线性接收机可以获得 更好的性能。现有文献已经证明了ffiZ算法协助的丽SE线性接收机总是可以获得全部的 接收分集增益；相对于传统的MMSE线性接收机，它的误比特率性能曲线要更加地接近最优 的极大似然接收机的性能曲线。
[0120] 3.HKZ算法在其他M頂0接收机中的应用
[0121] HKZ算法应用到其他的MM)接收机（ZF线性接收机、ZF连续干扰消除接收机、 MMSE连续干扰消除接收机，IF接收机、IF连续干扰消除接收机）的方法与上述例子类似， 其本质都是把式（10)所示的系统方程等效为式（13)所示系统方程再进行相应的接收。需 要说明的是，在不同的接收机中，式（13)中的单模矩阵A可能需要对不同的生成矩阵进行 HKZ格基规约得到；这些生成矩阵都是由信道矩阵决定的。例如ZF线性接收机、ZF连续 干扰消除接收机、丽SE线性接收机和丽SE连续干扰消除接收机中，这个生成矩阵可以是 HH，也可以是H，或者是H的扩展矩阵；而在IF线性和IF连续干扰消除接收机中，需要通过
，其中L是一个下三角阵，最后以Lh作为生成 矩阵。HKZ算法对有所这些接收机带来的技术优势都与MMSE线性接收机的例子类似，都能 有效地提高接收机的接收性能；值得强调的是，对于IF连续干扰消除接收机，HKZ算法对Lh 进行格基规约得到的单模矩阵是最优的。
[0122] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种复数域HKZ规约方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，对给定的基G进行复数域LLL规约，并将规约得到的新基直接赋给G、将规约得 到的一个复数域单模矩阵赋给U ; 第二步，对G中的基向量进行Gram-Schmidt正交化，得到正交向量和正交化 系数{ μ } u，进而得到G的QR分解G = QR ; 第三步，进行迭代处理，即，对k= 1，2，...，m-1，依次进行下述操作： ⑴找到复数格: W))的一个最短非零向量的长度为m-k+1的高斯整数 系数向量 Zk= [Z D . . .，Zm k+1]T; (2) 根据zk，使用子算法UNIH构造一个复数域单模矩阵Uk，并用Uk更新G和U :G -⑶k， U - UUk; (3) 从第k个基向量开始使用Gram-Schmidt正交化，更新if,,,以及相应的正交化 系数，同时更新G的QR分解中的Q、R两个矩阵； 第四步，对最后一次迭代得到的基G进行SIZE-规约，将得到的SIZE-约化基赋给G，同 时更新U，并返回最终的G和U。2. 根据权利要求1所述的复数域HKZ规约方法，其特征在于，在所述第三步中，针对复 数格￡(R(々：：m))，使用基于SE枚举思想的复数域球解码算法找到长度为m-k+1的 高斯整数系数向量Zk= [z D . . .，Zm k+1]T，使得R(k:m, k:m)zk是这个格的一个最短非零向 量。3. 根据权利要求2所述的复数域HKZ规约方法，其特征在于，在所述第三步中，子算法 UNIH包括如下步骤： 步骤 I :$dnk+1- znk+1; 步骤2 :依此对j = m-k, m-k-1,. . .，I :首先通过对高斯整数Zj和d ,+1使用扩展欧几里 得算法，得到(Ij= gcd(z dj+1)以及另外两个高斯整数a_j和b 使得a A+bjdju= d ，然后 构造一个m-k+1维的分块对角复数域单模矩阵； 中1表示一个1X1的单位阵；步骤3 :把步骤2构造得到的m-k个单模矩阵相乘得到 步骤4 :最终构造一个mXm的复数域单模矩阵4. 一种MMO无线通信系统的通信方法，其特征在于，在MMO无线通信系统中应用权利 要求1至3任一项所述的复数域HKZ规约方法。5. -种复数域HKZ规约系统，其特征在于，包括： 预处理模块：用于对给定的基G进行复数域LLL规约，并将规约得到的新基直接赋给 G、将规约得到的一个复数域单模矩阵赋给U ; 正交化处理模块：用于对G中的基向量进行Gram-Schmidt正交化，得到正交向量 I1 ,…，Iw和正交化系数{ μ } I ，进而得到G的QR分解G = QR ; 迭代处理模块：用于进行迭代处理，即，对k = 1，2,. . .，m-1，依次进行下述操作： ⑴找到复数格的一个最短非零向量的长度为m-k+l的高斯整数 系数向量 Zk= [Z D . . .，Zm k+1]T; (2) 根据zk，使用子算法UNIH构造一个复数域单模矩阵Uk，并用Uk更新G和U :G -⑶k， U - UUk; (3) 从第k个基向量开始使用Gram-Schmidt正交化，更新I，…，以及相应的正交化 系数，同时更新G的QR分解中的Q、R两个矩阵； 处理输出模块：用于对最后一次迭代得到的基G进行SIZE-规约，将得到的SIZE-约化 基赋给G，同时更新U，并返回最终的G和U。6. 根据权利要求5所述的复数域HKZ规约系统，其特征在于，在迭代处理模块中，针对 复数格：m);),使用基于SE枚举思想的复数域球解码算法找到长度为m-k+1 的高斯整数系数向量Zk= [z D . . .，Zm k+1]T，使得R(k:m, k:m)zk是这个格的一个最短非零向 量。7. 根据权利要求6所述的复数域HKZ规约系统，其特征在于，在迭代处理模块中，子算 法UNIH包括如下步骤： 步骤 I :$dnk+1- znk+1; 步骤2 :依此对j = m-k, m-k-1,. . .，I :首先通过对高斯整数Zj和d ,+1使用扩展欧几里 得算法，得到(Ij= gcd(z dj+1)以及另外两个高斯整数a_j和b 使得a A+bjdju= d ，然后 构造一个m-k+1维的分块对角复数域单模矩阵，其 中1表示一个1X1的单位阵；步骤3 :把步骤2构造得到的m-k个单模矩阵相乘得到Iv= ZnZn1 -Z1 ; 步骤4 :最终构造一个mXm的复数域单模矩阵，8. -种M頂O无线通信系统，其特征在于，在M頂O无线通信系统中运行权利要求5至7 任一项所述复数域HKZ规约系统。
【专利摘要】本发明提供了一种复数域HKZ规约方法及系统。本发明的有益效果是：本发明应用到MIMO无线通信系统中时，将不需要把复数的基带系统模型转化成等效的实数系统模型。相比现有的实数域HKZ规约算法，本发明给出的方法能够节省一半的迭代，从而节省大量的计算量。而相比当前仅有的一个复数域HKZ规约算法，本发明的方法中通过构造复数域单模矩阵将格向量扩展成新基的方法复杂度更低、鲁棒性更强。
【IPC分类】H04L25/03
【公开号】CN105162739
【申请号】CN201510466619
【发明人】汪洋, 丁丽琴, 张继良
【申请人】哈尔滨工业大学深圳研究生院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月31日