專利名稱：一種使用Block－FFT進(jìn)行TD－SCDMA接收信號解調(diào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA(時分雙工-同步碼分多址移動通信系統(tǒng))是由中國提出的一種第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，為世界三大標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，TD-SCDMA在中國即將走向應(yīng)用，有關(guān)TD-SCDMA的研究正如火如荼。
TD-SCDMA的關(guān)鍵是低復(fù)雜度的聯(lián)合檢測算法。目前有關(guān)聯(lián)合檢測，通常有兩種方法基于時域的Cholesky(‘平方根分解法’)分解方法和基于頻域的Block-FFT(塊-快速傅立葉變換)的方法。基于頻域的Block-FFT的方法，首先將系統(tǒng)矩陣修改為塊循環(huán)矩陣，然后利用Block-FFT，將塊循環(huán)矩陣分解為塊對角矩陣，從而將由系統(tǒng)矩陣構(gòu)成的一個大方程組，分解為一系列的小方程組。從而提高并行度，減小運(yùn)算量。
目前將系統(tǒng)矩陣修改為塊循環(huán)矩陣的方法有塊循環(huán)近似的方法，有加零擴(kuò)展的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明再提供一種方法，稱之為重疊相加的方法。這種方法處理簡單，實用可行。根據(jù)該方法，在TD-SCDMA的解調(diào)中，可以將一個大的系統(tǒng)矩陣分解為一個塊對角矩陣，從而將一個大的方程組分解為一系列的解耦合的小方程組。這樣做既可以減小運(yùn)算量，又可以提高并行度，對TD-SCDMA的解調(diào)非常有利。
一種使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其過程如下采用重疊相加的方法，將TD-SCDMA的系統(tǒng)矩陣修改為塊循環(huán)矩陣，同時將接收信號修改為NQ×1維，得到新的系統(tǒng)方程r~=A~d+n,]]>這時，將塊循環(huán)矩陣分解為塊對角矩陣，在方程兩邊同時做Block-FFT，得到N個解耦合的小方程組，這N個小方程組彼此獨立，可以獨立、并行解算，解算出后，再在方程兩邊做Block-IFFT，就可得到發(fā)送信號的估計。
本發(fā)明的使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其過程如下對接收信號做重疊相加處理后，用一個塊FFT矩陣與其相乘，另一方面，將系統(tǒng)矩陣的塊對角化，由此得到N個獨立的小方程組，這N個小方程組獨立解算，最后又用一個共軛轉(zhuǎn)置塊對角矩陣與解算的結(jié)果相乘，得到發(fā)送數(shù)據(jù)的估計。
TD-SCDMA的系統(tǒng)矩陣可記為A，A具有下述結(jié)構(gòu) 其中，A1，A2均為Q×K的矩陣，其中Q為所有用戶的最短擴(kuò)頻碼長度，K為用戶數(shù)。A為(N+1)Q×NK的矩陣，其中N為TD-SCDMA的每個時隙中所有用戶調(diào)制的發(fā)送符號的最大數(shù)目。設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)為d，接收信號為r，r＝Ad+nr、d分別為(N+1)Q×1、NK×1的向量，n為噪聲。
把系統(tǒng)矩陣A的最后一塊，即最后Q行疊加到第一塊，即開始的Q行，A成為 是一個NQ×NK的塊循環(huán)矩陣，每個塊的大小為Q×K。
采用重疊相加的方法，對系統(tǒng)矩陣
相應(yīng)地，接收信號r也要做如下處理r=r(1)r(2)...r(N)r(N+1)→r~r(1)+r(N+1)r(2)...r(N)]]>這樣，如果噪聲也作同樣的處理，有r~=A~d+n~]]> 是一個塊循環(huán)矩陣，可把它分解為A~=FQHΛFK]]>其中，·H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，F(xiàn)Q為FQ＝FIQF為N階FFT矩陣，IQ為Q階單位矩陣，表示擴(kuò)張積。FK類似。Λ是一個塊對角矩陣，結(jié)構(gòu)為 其中，Λi=A1+A2e-j2πN(i-1)]]>將r~=A~d+n~]]>兩邊同時乘以FQ，就可以把一個大的系統(tǒng)矩陣方程組化解為一系列的小方程組。


圖1是本發(fā)明的使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法流程圖。
具體實施例方式
參看圖1，使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其具體步驟如下第一步信道估計(1)，設(shè)第k個用戶的信道可表示為h(k)=[h0(k),h1(k),···,hw-1(k)]T]]>·T表示轉(zhuǎn)置；第二步設(shè)第k個用戶的擴(kuò)頻碼(2)為c(k)=[c0(k),c1(k),···,cQ-1(k)]T]]>則第k個用戶的有效擴(kuò)頻碼(3)為b(k)=c(k)*h(k)=[b0(k),b1(k),···,bQ+w-1(k)]T]]>*表示卷積；第三步將所有用戶的有效擴(kuò)頻碼排在一起，得到有效碼矩陣C(4)；C＝[b(1)，b(2)，…，b(K)]第四步在有效碼矩陣下填充一些零，將其擴(kuò)充到2Q×K維(5)；第五步獲得A1、A2，A1為有效碼矩陣的上半部分，A2為其下半部分，A1、A2的維數(shù)均為Q×K(6)；第六步獲得塊對角矩陣(7)， 其中Λi=A1+A2e-j2πN(i-1)]]>第七步重疊相加(8)，設(shè)接收信號為r，r=r(1)r(2)...r(N)r(N+1)]]>其中r(i)為Q×1的列向量，將r修改為
r=r(1)r(2)...r(N)r(N+1)→r~=r(1)+r(N+1)r(2)...r(N)]]>第八步將 左乘塊FFT矩陣(9)r~′=FQr~]]>其中FQ＝FIQ，表示擴(kuò)張積，F(xiàn)為N階FFT矩陣，IQ為Q階單位矩陣，第九步經(jīng)上處理，r~′=ΛFKd+n~]]>由此，一個大的系統(tǒng)矩陣方程組已分解為N個小方程組，N個小方程組可分別并行解算(10)，第十步最后左乘FKH即得發(fā)送數(shù)據(jù)d的估計(11)。
權(quán)利要求
1.一種使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其過程如下采用重疊相加的方法，將TD-SCDMA的系統(tǒng)矩陣修改為塊循環(huán)矩陣，同時將接收信號修改為NQ×1維，得到新的系統(tǒng)方程r~=A~d+n,]]>這時，將塊循環(huán)矩陣分解為塊對角矩陣，在方程兩邊同時做Block-FFT，得到N個解耦合的小方程組，這N個小方程組彼此獨立，可以獨立、并行解算，解算出后，再在方程兩邊做Block-IFFT，就可得到發(fā)送信號的估計。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其特征在于，采用重疊相加的方法，對系統(tǒng)矩陣， 對接收信號，r=r(1)r(2)···r(N)r(N+1)→r~=r(1)+r(N+1)r(2)···r(N).]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用Block-FFT進(jìn)行TD-SCDMA接收信號解調(diào)的方法，其具體步驟如下第一步信道估計(1)，設(shè)第k個用戶的信道可表示為h(k)=[h0(k),h1(k),···,hw-1(k)]T]]>·T表示轉(zhuǎn)置；第二步設(shè)第k個用戶的擴(kuò)頻碼(2)為c(k)=[c0(k),c1(k),···,cQ-1(k)]T]]>則第k個用戶的有效擴(kuò)頻碼(3)為b(k)=c(k)*h(k)=[b0(k),b1(k),···,bQ+w-1(k)]T]]>*表示卷積；第三步將所有用戶的有效擴(kuò)頻碼排在一起，得到有效碼矩陣C(4)；C＝[b(1)，b(2)，…，b(K)]第四步在有效碼矩陣下填充一些零，將其擴(kuò)充到2Q×K維(5)；第五步獲得A1、A2，A1為有效碼矩陣的上半部分，A2為其下半部分，A1、A2的維數(shù)均為Q×K(6)；第六步獲得塊對角矩陣(7)， 其中Λi=A1+A2e-j2πN(i-1)]]>第七步重疊相加(8)，設(shè)接收信號為r，其中r(i)為Q×1的列向量，將r修改為 第八步將 左乘塊FFT矩陣(9)r′~=FQr~]]>其中FQ＝FIQ，表示擴(kuò)張積，F(xiàn)為N階FFT矩陣，IQ為Q階單位矩陣，第九步經(jīng)上處理，r~=ΛFKd+n~]]>由此，一個大的系統(tǒng)矩陣方程組已分解為N個小方程組，N個小方程組可分別并行解算(10)，第十步最后左乘FKH即得發(fā)送數(shù)據(jù)d的估計(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種使用Block－FFT進(jìn)行TD－SCDMA接收信號解調(diào)的方法。其過程如下采用重疊相加的方法，將TD－SCDMA的系統(tǒng)矩陣修改為塊循環(huán)矩陣，同時將接收信號修改為NQ×1維，得到新的系統(tǒng)方程r=Ad＋n，這時，將塊循環(huán)矩陣分解為塊對角矩陣，在方程兩邊同時做Block－FFT，得到N個解耦合的小方程組，這N個小方程組彼此獨立，可以獨立、并行解算，解算出后，再在方程兩邊做Block－IFFT，就可得到發(fā)送信號的估計。
文檔編號H04B1/707GK101064527SQ200610074548
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者胡東偉, 陳杰 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所