СПОСОБ ДЕКОДИРОВАНИЯ В МНОГОАНТЕННОЙ СИСТЕМЕ ПРИЕМОПЕРЕДАЧИ (ВАРИАНТЫ)

t
r
t
1. Способ декодирования принятых сигналов в многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с единой несущей частотой (SC) и с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM), где в систему входит N передающих антенн и N приемных антенн, причем информационные символы передаются всеми N антеннами в одном частотном диапазоне, а единую несущую частоту и ортогональное частотное мультиплексирование (SC-OFDM) используют для модуляции сигнала, при этом способ предусматривает выполнение следующих операций:
r
получают транслируемый сигнал на каждой из N антенн и выполняют быстрое преобразование Фурье (FFT) в отношении принятого сигнала,
r
t
на основе информации о пилотных сигналах осуществляют оценку канала в частотном домене для каналов между каждым передатчиком и каждым приемником, определяют N×N матрицу H канала, выполняют итерационную операцию декодирования принятых символов, состоящую из следующих шагов:
t
исходя из матрицы решения минимума среднего квадрата ошибки (MMSE) в частотном домене, определяют наилучший поток, демонстрирующий наименьший усредненный показатель шума среди всех поднесущих частот, что определяется на основе наибольшего значения суммы , где  является строкой матрицы W(k) фильтра MMSE на шаге i итерации,  является столбцом в матрице H(k), соответствующим потоку Тх с индексом n, k - индекс поднесущей;
для наилучшего потока Тх получают MMSE-решение в частотном домене и оценивают его дисперсию, затем переводят решение во временной домен путем обратного дискретного преобразования Фурье (IDTF);
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, находят логарифм отношения правдоподобия (LLR) для выходящих битов потока Тх, формируют промежуточную мягкую копию Тх потока во временном домене для последующего исключения потока Тх и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа;
преобразуют промежуточный набор мягких символов Тх потока в частотный домен и исключают поток Тх принятого сигнала посредством вычитания символа Тх, помноженного на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей;
i
i-1
определяют два набора матриц канала: H - состоит из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах, и H - состоит из столбцов, соответствующих исключенным потокам;
продолжают итерации для остальных потоков, начиная с выявления наилучшего потока Тх, при этом наилучший поток выявляется среди потоков, не исключенных на предыдущих итерациях;
после того, как все потоки Тх определены в первый раз, поочередно выполняют процедуру обновления и уточнения принятых символов, в ходе которой такому обновлению подвергают один поток Тх в порядке, определенном на предшествующих этапах, при этом обновление заключается в выполнении следующих шагов:
исключают все Тх потоки, кроме одного, который подлежит обновлению на данном этапе, путем вычитания мягкой копии каждого Тх потока, помноженной на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей в частотном домене;
получают новое MMSE-решение в частотном домене для обновления Тх потока для каждой поднесущей и оценивают его дисперсию;
преобразуют это решение во временной домен путем применения IDTF;
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, определяют новое, уточненное LLR для выходных битов обновленного Тх потока;
обновляют мягкую копию во временном домене для дальнейшего исключения Тх потока и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа, преобразуют набор обновленных промежуточных символов Тх потока в частотный домен для последующего исключения, а затем начинают процедуру обновления для следующего Тх потока,
отличающийся тем, что
определяют MMSE-фильтр в частотном домене согласно уравнению:
i-1
1
2
i-1
i
i
i+1
Nt
p
t
m
m
где матрица H является матрицей на шаге i итерации, составленной из столбцов [hh… h], соответствующих потокам, исключенным на предыдущих шагах, матрица H составлена из столбцов [hh…h], соответствующих потокам, находящимся в процессе обработки матрицы H, матрица Q(k) является ковариационной матрицей ошибки решения и определяется как , мягкие копии, полученные на основе MMSE-решения, преобразуют во временной домен с помощью IDFT-операции в соответствии со следующей процедурой: , где  - MMSE-решение Тх потока с индексом n, преобразованного во временной домен,  - дисперсия ошибки решения во временном домене, A - жесткие символы, принадлежащие сигнальному созвездию ,  - вероятность передачи символа A при условии мягкого решения , определяемая уравнениями:
t
r
t
2. Способ декодирования принятых сигналов в многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с единой несущей частотой (SC) и с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM), где в систему входит N передающих антенн и N приемных антенн, причем информационные символы передаются всеми N антеннами в одном частотном диапазоне, а единая несущая частота и ортогональное частотное мультиплексирование (SC-OFDM) используются для модуляции сигнала, и где разные передатчики могут использовать разные режимы модуляции, при этом способ предусматривает выполнение следующих операций:
r
получают транслируемый сигнал на каждой из N антенн и выполняют быстрое преобразование Фурье (FFT) в отношении принятого сигнала,
r
t
на основе информации о пилотных сигналах осуществляют оценку канала в частотном домене для каналов между каждым передатчиком и каждым приемником, определяют N×N матрицу Н канала, выполняют итерационную операцию декодирования принятых символов, состоящую из следующих шагов:
исходя из матрицы решения минимума среднего квадрата ошибки (MMSE) в частотном домене, определяют наилучший поток,
для наилучшего потока Тх получают MMSE-решение в частотном домене и оценивают его дисперсию, затем переводят решение во временную область путем обратного дискретного преобразования Фурье (IDTF);
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, находят логарифм отношения правдоподобия (LLR) для выходящих битов Тх потока, формируют мягкую копию Тх потока во временном домене для последующего исключения Тх потока и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа;
преобразуют промежуточный набор символов Тх потока в частотный домен и исключают Тх поток посредством вычитания символа Тх, помноженного на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей;
i
i-1
определяют два набора матриц канала: H - состоит из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах, и H - состоит из столбцов, соответствующих исключенным потокам;
продолжают итерации для остальных потоков, начиная с выявления наилучшего Тх потока, при этом наилучший поток выявляется среди потоков, не исключенных на предыдущих итерациях;
после того, как все Тх потоки будут определены в первый раз, поочередно выполняют процедуру обновления, в ходе которой такому обновлению подвергают один поток Тх в порядке, определенном на предшествующих этапах, при этом обновление заключается в выполнении следующих шагов:
исключают все Тх потоки, кроме одного, который подлежит обновлению на данном этапе, путем вычитания мягкой копии каждого Тх потока, помноженной на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей в частотном домене;
получают новое MMSE-решение в частотном домене для обновления Тх потока для каждой поднесущей и оценивают его дисперсию;
преобразуют это решение во временной домен путем применения IDTF;
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, определяют новое уточненное LLR для выходных битов обновленного Тх потока;
k
k
обновляют мягкую копию во временном домене для последующего исключения Тх потока и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа, преобразуют набор обновленных промежуточных символов Тх потока в частотный домен для последующего исключения потока, а затем начинают процедуру обновления для следующего Тх потока, отличающийся тем, что определение наилучшего Тх потока выполняют на основе минимальной вероятности ошибки детектирования принятого символа, при этом сначала оценивают дисперсию MMSE-решения в частотном домене для каждой поднесущей или каждого блока поднесущих, состоящего из соседних поднесущих, затем определяют дисперсию ошибок решения для каждого Тх потока путем суммирования дисперсий среди всех поднесущих или всех блоков поднесущих, после чего определяют вероятность детектирования неправильного символа ErrP для всех Тх потоков как функцию от суммарной дисперсии ошибок решения и режима модуляции, и выбирают для декодирования поток с минимальной вероятностью ошибки m=arg(min{ErrP}).
t
r
t
3. Способ декодирования принятых сигналов в многоантенной системе приемопередачи (MIMO) с единой несущей частотой (SC) и с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM), где в систему входит N передающих антенн и N приемных антенн, причем информационные символы передаются всеми N антеннами в одном частотном диапазоне, а единая несущая частота и ортогональное частотное мультиплексирование (SC-OFDM) используются для модуляции сигнала, и где разные передатчики могут использовать разные режимы модуляции, при этом способ предусматривает выполнение следующих операций:
r
получают транслируемый сигнал на каждой из N антенн и выполняют быстрое преобразование Фурье (FFT) в отношении принятого сигнала,
r
t
на основе информации о пилотных сигналах осуществляют оценку канала в частотном домене для каналов между каждым передатчиком и каждым приемником, определяют N×N матрицу Н канала, выполняют итерационную операцию декодирования принятых символов, состоящую из следующих шагов:
исходя из матрицы решения минимума среднего квадрата ошибки (MMSE) в частотном домене, определяют наилучший поток,
для наилучшего Тх потока получают MMSE-решение в частотном домене и оценивают его дисперсию, затем переводят решение во временную область путем обратного дискретного преобразования Фурье (IDTF);
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, находят логарифм отношения правдоподобия (LLR) для выходящих битов Тх потока, формируют мягкую копию Тх потока во временном домене для последующего исключения Тх потока и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа;
преобразуют промежуточный набор символов Тх потока в частотный домен и исключают Тх поток посредством вычитания символа Тх, помноженного на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей;
i
i-1
определяют два набора матриц канала: H, - состоит из столбцов, соответствующих Тх потокам, которые не были определены и исключены на предшествующих этапах, и H - состоит из столбцов, соответствующих исключенным потокам;
продолжают итерации для остальных потоков, начиная с выявления наилучшего Тх потока, при этом наилучший поток выявляется среди потоков, не исключенных на предыдущих итерациях;
после того, как все Тх потоки будут определены в первый раз, поочередно выполняют процедуру обновления, в ходе которой такому обновлению подвергают один поток Тх в порядке, определенном на предшествующих этапах, при этом обновление заключается в выполнении следующих шагов:
исключают все Тх потоки, кроме одного, который подлежит обновлению на данном этапе, путем вычитания мягкой копии каждого Тх потока, помноженной на соответствующий столбец матрицы канала для каждой поднесущей в частотном домене;
получают новое MMSE-решение в частотном домене для обновления Тх потока для каждой поднесущей и оценивают его дисперсию;
преобразуют это решение во временной домен путем применения IDTF;
исходя из решения во временном домене и оценки его дисперсии, определяют новое, уточненное LLR для выходных битов обновленного Тх потока;
k
k
обновляют мягкую копию во временном домене для последующего исключения Тх потока и оценивают шумовую компоненту, порожденную неправильной оценкой символа, преобразуют набор обновленных промежуточных символов Тх потока в частотный домен для последующего исключения потока, а затем начинают процедуру обновления для следующего Тх потока, отличающийся тем, что определение наилучшего Тх потока выполняют на основе минимума среднего квадрата ошибки, порожденной детектированием неправильного символа, при этом сначала оценивают дисперсию MMSE-решения в частотном домене для каждой поднесущей или каждого блока поднесущих, состоящего из соседних поднесущих, затем определяют итоговую дисперсию ошибок решения для каждого Тх потока путем суммирования дисперсий среди всех поднесущих или всех блоков поднесущих, после чего для каждого Тх потока оценивают средний квадрат ошибки MSE, порожденной детектированием неправильного символа, как функцию от суммарной дисперсии ошибок решения и режима модуляции, а затем выбирают для декодирования поток с минимальным средним квадратом ошибки m=arg(min{MSE}).