欧式距离计算方法、模块和多输入多输出译码装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种欧式距离计算方法、模块和多输入多输 出译码装置。
【背景技术】
[0002] 在多输入多输出（MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)系统中，发送端同时 利用多根天线分别发送不同的信号，在空间中信号被合成，接收端利用多根天线进行信号 的接收。接收到的信号被按照求解方程式的要领进行展开，并再现原来的流。研究表明， 相对比于传统的单天线传输，MIM0技术可以显著的提高信道容量，提高信息传输速率，虽然 MM0系统采用的发送和接收天线数越多，其可提供的信息传输速率也就越高，但是MM0系 统的检测就越趋于复杂。
[0003] 在具有NT发射天线和NK接收天线的通用MM0无线通信系统中：
[0004] 在发射端，发射信号可以首先由MIM0编码器进行编码，然后将编码信号分成NT个 空间数据流&、x2、通过使用快速傅立叶逆变换（IFFT)单元，将NT个空间数据流 转换到时域，然后经过并串转换，然后由NT个天线发射；
[0005] 在接收端，使用乂个接收天线将空间全部信号接收下来。对于每一个数据流，先 用串并转换单元转换，然后通过使用快速傅立叶变换（FFT)单元，将NK个数据流转换回频 域。在信道估计单元，根据该接收信号中的导频信号进行信道估计，估计出当前的无线信道 矩阵H(对于MM0系统来说，其信道特性可以用一个NKxNT的矩阵来描述)。接下来，在MM0 检测器中，根据无线信道矩阵H，对各个发送数据子流进行检测。最后，用解码器进行信道译 码，得到原始的发送数据。
[0006] 对于MM0的检测器来说，在实现时可以采用多种方法，包括：（1)线性检测方法， 如迫零（ZF)，最小均方误差（丽SE)等；（2)干扰抵消检测方法，如串行干扰抵消（SIC)， 并行干扰抵消（PIC)等；（3)最大似然检测（MLD)方法；（4)基于QR分解与M算法的MLD (QRM-MLD)检测方法。在以上各种方法中，性能最优的检测算法是最大似然检测方法，最 大似然检测方法是对所有可能发送的信息进行遍历搜索，从而得到概率最大的发送信息， 但是其遍历式搜索造成该方法的复杂度极大，工程实现上难以接受；次优的检测算法是 QRM-MLD，QRM-MLD方法可以获得逼近MLD性能的同时，有效降低检测的运算复杂度。
[0007] 采用QRM-MLD的MM0检测单元可以包括七个模块：H矩阵构造、QR分解、接收符 号预处理、发射符号预估计、树搜索、欧式距离计算、软比特计算等。其中k为层数目，取值 为NT，NT-1. . . 2, 1。H矩阵构造模块根据接收天线以及发射天线数目构造输出NKxNT信道矩 阵H，从信道矩阵构造模块输出的H被送到QR分解中，QR分解模块对信道矩阵H执行QR分 解，以提供正交矩阵Q和上三角矩阵R，其中R矩阵供接收符号预处理模块使用。接收符号 预处理模块将接收复数信号y乘以由QR分解模块提供的Q矩阵的厄尔米特（Hermitian)， 以提供变换接收复数信号V供其他模块使用，发射符号预估计模块预估出发射符号供树搜 索模块使用，树搜索模块将所估计的符号映射到星座集合中的最邻近的M个符号上，将这M 个符号作为估计发送符号对应的M个候选星座点，然后送到欧式距离计算模块进行M个欧 式距离的计算，随后欧式距离模块计算每层的欧式距离，然后将各层的欧式距离求和，以向 软比特计算模块输出总的距离计算。软比特计算模块针对每个比特位置，确定比特为1和 〇的最小距离，并且将这两个相减以计算出软比特，从而提供了解调软比特。
[0008] 图1所示的是树搜索示意图，图1中mn表示节点序号。对于NKxNT，一共有乂层， 第k层的子节点为第k-1层节点的父节点；第k层的每个父节点下面的子节点之和叫做第 k层的节点数目Mk;
[0009]欧式距离意义如图 2a_ 图 2b所不，比如QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying， 四相相移键控）时，全遍历搜索时，有6(|、61、6 2、63这4个欧式距离，64-(>^(64-(>)皿(1四1：11代 AmplitudeModulation，64相正交振幅调制）时，有epei、...、e63这64个欧式距离。根据 欧式距离才能计算软比特信息，由此可见，欧式距离的计算极其重要。
[0010] 对于QRM-MLD来说，要获得逼近MLD的检测性能，需要选取较大的M(欧式距离个 数)值，这样，QRM-MLD的实现复杂度仍然较高，其复杂度高主要体现在QRM-MLD检测的欧式 距离计算步骤。
[0011] 综上，现有技术中，QRM-MLD检测的欧式距离计算步骤比较复杂，导致QRM-MLD所 需的运算量仍然较大。
【发明内容】
[0012] 本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种欧式距离计算方法、模块和多输入 多输出译码装置，用于降低欧式距离计算的复杂度。
[0013] 本发明实施例提供一种欧式距离计算方法，包括：
[0014] 将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1彡k彡NT，NT为发送天线数；
[0015] 根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调制方式计算所述多 项式中各单项式的计算结果；
[0016] 保存所述多项式中各单项式的计算结果；
[0017] 根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点值集合；
[0018] 根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节 点的欧式距离。
[0019] 相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算方法，包括：
[0020] 将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1彡k彡NT，NT为发送天线数；
[0021] 根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点集合；
[0022] 根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第k层已确定的星座 点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；
[0023] 保存所述多项式中各单项式的计算结果；
[0024] 根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结果，计算第k层的各节 点的欧式距离。
[0025] 相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算模块，包括：
[0026]第一展开单元，用于将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中， 1彡k彡NT，NT为发送天线数；
[0027] 第一计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及调 制方式计算所述多项式中各单项式的计算结果；
[0028] 第一保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；
[0029] 第一确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点 值集合；
[0030] 第二计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结 果，计算第k层的各节点的欧式距离。
[0031] 相应的，本发明实施例还提供一种欧式距离计算模块，包括：
[0032] 第二展开单元，将第k层的欧式距离运算式展开为多项式；其中，1彡k彡NT，NT为 发送天线数；
[0033] 第二确定单元，用于根据接收信号的预估计值和调制方式，确定第k层的星座点 集合；
[0034] 第三计算单元，用于根据变换接收复数信号V、QR分解获得的上三角矩阵R以及第 k层已确定的星座点值集合计算所述多项式中各单项式的计算结果；
[0035] 第二保存单元，用于保存所述多项式中各单项式的计算结果；
[0036] 第四计算单元，用于根据节点的星座点值读取已保存的所述各单项式的计算结 果，计算第k层的各节点的欧式距离。
[0037] 相应的，本发明实施例还提供一种多输入多输出译码装置，包括如上任一项所述 的欧式距离计算模块。
[0038] 本发明实施例中提供的将欧式距离的计算式展开成为多项式，并对该多项式的各 单项式的值分别计算之后保存，利用保存的各单项式的值来计算第k层的各节点的欧式距 离，由于对于同一层的不同节点来说，多项式中的某些单项式的值固定不变，不同节点的某 些单项式的值之间为简单的倍数关系，因此在不同节点的各单项式的值的计算过程中，值 固定不变的单项式只需计算一次，值之间为简单的倍数关系的单项式可以通过对已计算得 到的结果乘以常数进行计算，可以大大节省欧式距离计算的复杂度。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还