專利名稱：：信號解碼方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般地涉及用于對信號解碼的方法、設(shè)備和處理器控制碼，尤其通過球形解碼的方式。
背景技術(shù)：
：存在對增長的數(shù)據(jù)速率的傳輸，以及等效地，對已存在的數(shù)據(jù)速率下可用帶寬的更有效利用的持續(xù)需要。目前，例如Hiperlan/2(歐洲)和IEEE802.11a(美國)的WLAN(無線局域網(wǎng))標準提供了高達54Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。多個發(fā)射和接收天線的使用具有極大提高這些數(shù)據(jù)速率的潛力，但是對通過MIMO(多輸入多輸出)信道接收到的信號進行解碼是困難的，因為單個接收天線接收來自所有發(fā)射天線的信號。多用戶系統(tǒng)中產(chǎn)生類似的問題，盡管通過不同信道發(fā)射的符號當時是不相關(guān)的。因此需要改進的解碼技術(shù)用于MIMO系統(tǒng)。這些技術(shù)在無線LAN中具有應(yīng)用，在第四代移動電話網(wǎng)絡(luò)中具有潛在的應(yīng)用，在很多其它類型的通信系統(tǒng)中也具有應(yīng)用。信號處理領(lǐng)域中的一個普遍問題涉及將信號從發(fā)射機通過信道傳輸?shù)浇邮諜C，該問題要從接收信號確定發(fā)射信號。接收信號受到信道沖擊響應(yīng)或信道“記憶”的作用，它會引起連續(xù)發(fā)射的符號之間的干擾，并且發(fā)射信號在發(fā)送前還可能已被編碼。接收機處的解碼器或檢測器具有解碼或檢測原始發(fā)射數(shù)據(jù)和/或已經(jīng)在發(fā)射機處被編碼的原始數(shù)據(jù)的問題。最優(yōu)解碼器是后驗概率(APP)解碼器，它對所有可能的發(fā)射符號(或發(fā)射符號串)執(zhí)行徹底的搜索，通過信道響應(yīng)對每一個進行修改，以確定所有可能接收信號的集合，然后選擇它們中與實際接收信號具有最近歐氏距離的一個或多個，作為最可能的發(fā)射和/或編碼信號。然而這種方法的計算復雜度隨著編碼器的存儲量、信道沖擊響應(yīng)長度、每符號的比特數(shù)目和所考慮的發(fā)射符號的數(shù)目(符號串的長度)呈指數(shù)增長。如上所述，這些問題混合在MIMO系統(tǒng)中。因此次優(yōu)方法引起技術(shù)上和商業(yè)上的興趣。球形解碼是一種降低復雜度的技術(shù)，它可以提供接近APP解碼器性能的性能。然而，該技術(shù)遭受一些問題，在下文將進一步描述，且這些問題是本發(fā)明的實施例所針對的。球形解碼在信號處理的領(lǐng)域具有一定范圍的應(yīng)用。在此將特別提到本技術(shù)被用于通過MIMO信道接收到的信號，以及多用戶系統(tǒng)的應(yīng)用。然而，在此所描述的本發(fā)明的實施例也可以被用于相關(guān)的系統(tǒng)，以及用于其它類型的解碼。對APP方案的另一種降低復雜度的近似是所謂的最大對數(shù)近似。廣泛地說，根據(jù)該方法確定比特似然值包含為兩項確定最大值，其中之一對應(yīng)具有第一個邏輯值的比特，假設(shè)為+1，另一個對應(yīng)具有第二個邏輯值的比特，假設(shè)為-1。已經(jīng)被想到，最大化這些項的每一項對應(yīng)著最小化用于候選發(fā)送符號串的相關(guān)距離度量，最好考慮任何可以作為該程序的軟輸入的先驗知識，并且已經(jīng)被想到，因此本技術(shù)可以使用球形解碼器來實施。我們將描述體現(xiàn)本發(fā)明的各方面的球形解碼器可以如何被用于搜索最小的這種度量。圖1示出了典型的MIMO數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)100。數(shù)據(jù)源102將數(shù)據(jù)(包含信息比特或符號)提供給信道編碼器104。信道編碼器典型地包含卷積編碼器，例如遞歸系統(tǒng)卷積(RSC)編碼器，或更強大的所謂turbo編碼器(它包括一個交織器)。輸出的比特比輸入的比特更多，且典型地，速率是二分之一或三分之一。信道編碼器104之后是信道交織器106，以及本例中的空時編碼器108?？諘r編碼器108將進入的符號編碼為多個碼符號，用于從多個發(fā)射天線110的每一個進行同時發(fā)射?？諘r編碼可以根據(jù)編碼機進行描述，通過編碼矩陣描述，它操作于數(shù)據(jù)以提供空間和時間發(fā)射分集；這之后可以跟隨一個調(diào)制器，以提供已編碼符號用于發(fā)射?？疹l編碼(或某些其它形式的編碼)可以額外地(或作為替換地)被使用。因此廣泛地說，進入的符號被分布至具有空間和時間和/或頻率坐標的網(wǎng)格中，用于增加的分集?？疹l編碼被使用時，單獨的頻率信道可以被調(diào)制至OFDM(正交頻分復用)載波上，循環(huán)前綴通常被添加至每個發(fā)射符號，以減輕信道頻散的影響。已編碼的發(fā)射信號通過MIMO信道112被傳播至接收天線114，它提供了多個至空時(和/或頻)解碼器116的輸入。該解碼器具有消除編碼器108和MIMO信道112的影響的任務(wù)，并且可以由球形解碼器實施。解碼器116的輸出包含多個信號流，每一個信號流代表一個發(fā)射天線，每個數(shù)據(jù)流攜帶所謂的軟或似然數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)關(guān)于具有特定值的發(fā)射符號的概率。該數(shù)據(jù)被提供給信道去交織器118，它反轉(zhuǎn)信道交織器106的影響，接著提供給例如維特比解碼器的信道解碼器120，它對卷積碼進行解碼。典型地，信道解碼器120是SISO(軟輸入軟輸出)解碼器，它接收符號(或比特)似然數(shù)據(jù)并且提供類似的似然數(shù)據(jù)，而不是例如基于其做出硬判決的數(shù)據(jù)(雖然在某些應(yīng)用中硬判決就足夠了)，作為輸出。信道解碼器120的輸出被提供給數(shù)據(jù)接收器122，用于以任何所需方式的其它數(shù)據(jù)處理。在某些通信系統(tǒng)中，使用了所謂的turbo解碼，其中來自信道解碼器120的軟輸出被提供給對應(yīng)于信道交織器106的信道交織器124，它依次將軟(似然)數(shù)據(jù)提供給解碼器116用于迭代的空時(和/或頻)和信道解碼。(將會意識到，在這種配置中，信道解碼器120向解碼器116提供完整的發(fā)射符號，即例如包括檢錯比特。)將會意識到，在上述通信系統(tǒng)中，信道編碼和空時編碼都提供了時間分集，因此該分集在可以獲得的額外信噪比增益的方面遵循回報率下降定律。從而當考慮任何特定的空時/頻解碼器提供的益處時，最好根據(jù)包括信道編碼的系統(tǒng)的情況對它們進行考慮。通信系統(tǒng)100中最艱難的任務(wù)之一是由解碼器116執(zhí)行的空時(或頻)編碼的解碼，因為它包含試圖將接收機處互相干擾的發(fā)射符號進行分離。如前文所述，最優(yōu)解器是后驗概率(APP)解碼器，它對所有可能的發(fā)射符號執(zhí)行徹底搜索。然而即使對于很少數(shù)目的天線，例如16QAM(正交幅度調(diào)制)的調(diào)制方案，以及具有相對短時頻散的信道，要考慮的組合數(shù)目也是巨大的，且該方法的復雜度隨數(shù)據(jù)速率呈指數(shù)增長。一些用于(在本例中的空時塊)解碼的常用選擇包括例如強制歸零的線性估計器，以及最小均方誤差(MMSE)估計器。強制歸零方法可以被應(yīng)用于直接計算對發(fā)射符號串的估計，或者可以通過“無效并取消”方法每次確定一個估計符號，該方法在確定下一個符號之前減去先前所計算的符號的影響。例如以這種方式，具有最大把握的符號可以首先被計算。球形解碼或解調(diào)提供顯著改善的性能，它可以接近APP解碼器的性能，廣泛地說，通過將搜索空間表示為網(wǎng)格(依賴于矩陣信道響應(yīng)和/或編碼器)，然后僅在產(chǎn)生位于以接收信號為中心，給定半徑的超球面以內(nèi)的網(wǎng)格點的可能符號串的范圍內(nèi)，搜索對發(fā)射符號串的最佳估計。最大似然解是當被信道修改后，最接近相應(yīng)接收信號的發(fā)射信號。實際上矩陣信道響應(yīng)和/或空時編碼器傾向于使輸入點(發(fā)射信號)空間從直角網(wǎng)格歪斜，且用方便的表示方法，輸入點空間中的搜索區(qū)域變成中心在初始估計(強制歸零解)的橢球，而不是球形。由于搜索空間從整個網(wǎng)格被減少到只有網(wǎng)格的一小部分，搜索所需的計算數(shù)目比APP解碼器所需的少得非常多，但是可以得到相似的結(jié)果。為了應(yīng)用這種程序，必須首先識別哪些網(wǎng)格點在所需的接收信號距離之內(nèi)。這種相對直接的程序在下文中進行概述。其次，必須決定使用何種半徑。這對搜索速度是至關(guān)重要的，并且應(yīng)該進行選擇使得某些而非過多網(wǎng)格點可能在該半徑內(nèi)被找到?？梢愿鶕?jù)噪聲電平或者根據(jù)信道對該半徑進行調(diào)整。然而即使搜索半徑已知，該搜索問題還是無邊際的，在實際系統(tǒng)中，這意味著球形解碼計算所需的必要時間(以及因此得到的可用數(shù)據(jù)速率)無法被完全確定；用于針對此問題的技術(shù)在本申請人的同時待決的2003年10月3日提交的第0323208.9號英國專利申請中有所描述，可以對其進行參考。涉及球形解碼的現(xiàn)有
背景技術(shù)：
可以在如下文獻中找到E.Agrell，T.Eriksson，A.Vardy和K.Zeger的“ClosestPointSearchinLattices”，IEEETrans.OnInformationTheory，第48卷，第8期，2002年8月；E.Viterbo和J.Boutros的“Auniversallatticecodedecoderforfadingchannels”，IEEETrans.Inform.Theory，第45卷，第5期，第1639-1642頁，1999年7月；O.Damen，A.Chkeif和J.C.Belfiore的“Latticecodedecoderforspace-timecodes”，IEEEComms.Letter，第4卷，第5期，第161-163頁，2000年5月；B.M.Hochwald和S.T.Brink的“Achievingnearcapacityonamultiple-antennachannel”，httn://mars.bell-labs.com/cm/ms/what/papers/listsphere/，2002年12月；“Ontheexpectedcomplexityofspheredecoding”，ConferenceRecordoftheThirty-fifthAsimolarConferenceonSignals，SystemsandComputers，2001年，第2卷，第1051-1055頁；B.Hassibi和H.Vikalo的“Maximum-LikelihoodDecodingandIntegerLeast-SquaresTheExpectedComplexity”，MultiantennaChannelsCapacity，CodingandSignalProcessing，(J.Foschini和S.Verdu編輯)，http//www.its.caltech.edu/～hvikalo/dimacs.ps；A.M.Chan的“AnewReduced-ComplexitySphereDecoderForMultipleAntennaSystem”，IEEEInternationalConferenceonCommunications，2002年，第1卷，2002年4月-5月；L.Brunel，J.J.Boutros的“Latticedecodingforjointdetectionindirect-sequenceCDMAsystems”，IEEETransactionsonInformationTheory，第49卷，第4期，2003年4月，第1030-1037頁；A.Wiesel，X.Mestre，A.Pages和J.R.Fonollosa的“EfficientImplementationofSphereDemodulation”，ProceedingsofIVIEEESignalProcessingAdvancesinWirelessCommunications，第535頁，羅馬，2003年6月15日-18日；2002年7月26日由B.M.H0chwald和S.TenBrink提交的美國專利申請第US2003/0076890號，“Methodandapparatusfordetectionanddecodingofsignalsreceivedfromalinearpropagationchannel”，LucentTechnologies，Inc；L.Brunel于2002年8月22日提交的美國專利申請第US2002/0114410號的“MultiuserdetectionmethodanddeviceinDS-CDMAmode”，Mitsubishi；H.Vikalo的“SphereDecodingAlgorithmsforDigitalCommunications”，博士論文，StandfordUniversity，2003；B.Hassibi和H.Vikalo的“Maximum-LikelihoodDecodingandIntegerLeast-squaresTheExpectedComplexity”，inMultiantennaChannelsCapacity，CodingandSignalProcessing，(編輯J.Foschini和S.Verdu)。例如Agrell等人的參考文獻描述了用于無限網(wǎng)格的最近點搜索方法，其中輸入是任意m維整數(shù)，即x∈zm，回顧了網(wǎng)格解碼的基本概念和搜索方法(但是僅描述了提供硬判決輸出的方法)。然而這篇論文沒有提供對這種檢測或解碼問題的解決方案，其中網(wǎng)格是有限的，且輸入集合是非整數(shù)值的符號構(gòu)象或碼字的集合(見后文)。Wiesel等人描述了一種用于確定搜索半徑的技術(shù)，該技術(shù)通過將半徑設(shè)置為搜索算法找到的K個符號間的最大距離度量在此，K是求軟輸出所需的預(yù)確定的符號數(shù)目，例如50。初始搜索半徑被設(shè)置為無窮，直到K個符號被找到。當列表滿的時候，即K個符號已經(jīng)被找到，則搜索半徑被設(shè)置為列表中最大的距離度量。堆排序作為一種有效的方法被建議用來對候選列表進行排序，使得候選列表具有K種可能的最短距離度量。這有效地表現(xiàn)為一種建立程序。其它解碼器或檢測器(在此這兩個詞基本上被同義地使用，因為它們都意味著嘗試解決相似的問題，即檢測原始發(fā)射數(shù)據(jù))包括例如維特比解碼器(它具有指數(shù)的計算復雜度)的基于格形的解碼器，以及例如維特比BLAST(Bell實驗室分層空時)解碼器和塊判決反饋均衡器的提供次優(yōu)性能的降低復雜度的檢測器。在這一點上，提供球形解碼程序的操作的概要回顧是有幫助的。對于N個發(fā)射符號的符號串，搜索一個N維網(wǎng)格，開始于第N維的層(對應(yīng)于該串的第一個符號)。對于這一層，從所使用的構(gòu)象中選擇一個符號，并且檢驗所產(chǎn)生的網(wǎng)格點距接收信號的距離。如果該網(wǎng)格點在此距離內(nèi)，則該程序選擇一個值用于串中的下一個符號，并且在N-1維中檢驗所產(chǎn)生的網(wǎng)格點距接收信號的距離。該程序繼續(xù)依次檢驗每個連續(xù)符號，且如果所有都在邊界內(nèi)部，它將最終在一維中收斂至一個網(wǎng)格點上。如果一個符號在所選半徑之外，則該程序向回移動一層(維)并且在該層(維)中選擇下一個可能的符號用于檢驗。以這種方式，該程序建立一棵樹，其中最低的節(jié)點對應(yīng)完整的符號串，且其中該樹的第n級的節(jié)點數(shù)目對應(yīng)相應(yīng)第n維球形內(nèi)部的網(wǎng)格點的數(shù)目。當完整的候選符號串被找到時，產(chǎn)生自該符號串的網(wǎng)格點距接收信號的距離被找到，且初始半徑被減小到該距離，使得如該樹所建立的，僅僅識別更接近最大似然解的串。當該樹已經(jīng)被完成時，解碼器可以被用來通過選擇最接近接收信號的網(wǎng)格點提供硬輸出，即最大似然解?？晒┨鎿Q地，可以利用最接近接收信號的網(wǎng)格點的選擇提供軟輸出，例如利用每個網(wǎng)格點距接收信號的距離作為相關(guān)聯(lián)的似然值。堆排序已經(jīng)被建議用來選擇其網(wǎng)格點具有距接收信號最近的距離度量的符號串的子集(Wiesel等人，如上)；另一種所建議的方法在整個搜索中設(shè)置一個固定的搜索半徑，并且選擇提供了小于該固定搜索半徑的距離的符號串子集(Hochwald和Brink，如上)。如后文中將說明的，常規(guī)球形解碼技術(shù)的一個問題是，它們僅對于實整數(shù)符號構(gòu)象和方形復符號構(gòu)象(通過對實和虛分量解耦)奏效，因為該搜索程序是基于尋找網(wǎng)格點，其中其輸入為實整數(shù)。換句話廣泛地說，因為當前球形解碼技術(shù)通過分離出實和虛分量來處理復信號構(gòu)象(即其值具有實和虛分量的構(gòu)象)，當這種分離不能被有效執(zhí)行時，這些技術(shù)失敗。例如當發(fā)射自一個發(fā)射天線的信號依賴于發(fā)射自另一個發(fā)射天線的信號時(即符號跨越多個天線被空間地編碼)，或者當在一個時間發(fā)射的信號依賴于更早時間發(fā)射的信號時，或兩者都是時，會發(fā)生上述情況。在此主要關(guān)注前者(空間編碼)，但是本發(fā)明的實施例也可以被用于后者的情況。還存在(我們所針對的)第三種情況，其中當發(fā)射自一個天線的符號可以不依賴于發(fā)射自其它發(fā)射天線的符號時，發(fā)射自一個天線或發(fā)射機的信號是多維的或復值的。在這種情況下，球形解碼程序的多于一個搜索層次可以對應(yīng)于一個發(fā)射符號。如將見到的，在此所述的且針對這些問題而發(fā)展的技術(shù)還具有其它應(yīng)用，例如在多用戶系統(tǒng)中和比特加載的通信系統(tǒng)(其中每符號不同數(shù)目的比特被加載至不同發(fā)射天線的MIMO系統(tǒng))中。Damen等人(如上)描述了適用于復方形構(gòu)象的球形解碼器，但是它不能被應(yīng)用于例如8PSK(相移鍵控)或星形QAM(正交幅度調(diào)制)的非方形構(gòu)象。Hochwald和Brink的參考文獻(如上)提供了用于例如在PSK中的形成復圓圈的符號構(gòu)象的復球形解碼器。它使用了搜索圓平面，并且通過解決搜索圓平面和構(gòu)象圓圈的交疊找到構(gòu)象點的范圍。然而，該復球形解碼器需要直角坐標中的球形解碼，其中在該程序中需要三角函數(shù)，計算代價高昂。Wiesel等人(如上)，如前文提到的，提供了(基于查找表的)重排或排序算法，使得要被搜索的符號列表被排列為距強迫歸零解距離增加的順序。然而要被搜索的該符號列表和重排或排序算法都基于整數(shù)值符號構(gòu)象。
發(fā)明內(nèi)容廣泛地說，本發(fā)明的實施例的目標是通過執(zhí)行到符號構(gòu)象或碼字的映射，并且在符號構(gòu)象或碼字值的有限集合上而不是在有限的整數(shù)集合s∈zm上執(zhí)行搜索，針對現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點。因此根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種球形解碼器，配置它以搜索距輸入信號小于搜索界限的一個或多個符號串，該搜索是通過依次為候選串的每個符號建立一個值，為候選串的每個符號建立一個值是通過依次為候選串的每個符號假定一個值，并且確定所假定的符號值是否得到一個依賴于搜索界限而被滿足的距離度量，候選串的被假定值的每個符號定義一個搜索級，該球形解碼器包括被配置以為每個搜索級定義一個符號值集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所假定的符號值從該符號值集合中選擇，這些符號值集合在不同的搜索級是不同的。在實施例中，符號串可以表示MIMO系統(tǒng)中發(fā)射自發(fā)射天線集合的符號集合(即發(fā)射符號向量)，和/或多用戶系統(tǒng)中由不同用戶發(fā)射的符號集合或向量，和/或通過一段時間由一個或多個發(fā)射天線發(fā)射的符號。通過為這種符號串選擇或假定候選符號時從不同符號集合中選擇，該球形解碼器可以適應(yīng)由不同發(fā)射天線使用的不同調(diào)制方案，該不同發(fā)射天線可以是多用戶系統(tǒng)中不同用戶的天線，或是不同的發(fā)射天線，或是使用對不同發(fā)射天線使用不同調(diào)制方案的比特加載MIMO系統(tǒng)。在一個或多個符號串中，該球形編碼器的目標是識別(一個用于硬輸出，多個用于軟輸出)對應(yīng)于串中一個(或可能多個)符號位置的每個發(fā)射天線。在可能符號的非方形復構(gòu)象的情況下，在一些符號值已經(jīng)對其建立的串中，要在一個位置處被搜索的符號集合可能依賴已經(jīng)被建立的符號。假設(shè)通信系統(tǒng)的復表示被解耦，使得它被表示為維度為原始系統(tǒng)的二倍的實值表示，發(fā)射自一個天線的表示一個復符號的兩個實值符號之間存在依賴性。例如這些符號可能是通過MIMO系統(tǒng)中的多個發(fā)射天線進行編碼的，因此在MIMO系統(tǒng)天線中發(fā)射自一個天線的符號值和發(fā)射自另一個天線的符號值之間施加了依賴性。上述的球形解碼器可以通過依賴于先前為該串中的一個或多個其它符號的值(先前在此指候選符號串的結(jié)構(gòu)中一些更早的點，而不必要指在更早的時間發(fā)射的符號)，選擇一個符號集以在符號串的特定位置處從中選擇，而考慮這種依賴性。例如對于多維符號構(gòu)象，一個符號可以由多于一個實值表示，且該搜索可能因此依賴于先前找到的符號的串。雖然本發(fā)明的實施例將參考跨越MIMO系統(tǒng)中的多個發(fā)射天線的編碼而被描述，將要意識到，可以使用類似技術(shù)，其中符號被額外地或作為替換地通過時間和/或通過頻率進行編碼。通過后文對球形編碼實施例的更詳細的討論，將會理解，在實施例中，從符號值集合之一中選擇一個候選發(fā)射符號，以提供(接收信號空間中)在接收信號的半徑內(nèi)的網(wǎng)格點。還將會想到，對于搜索層次的每個級不需要(且一般沒有)唯一的符號值集合，因為有可能在搜索的不同級處重復使用某些符號集合。它例子在后文給出。然而，符號從其中進行選擇的符號值集合可能依賴于搜索層次的級別和先前找到的符號。這是因為依賴于構(gòu)象，先前找到的符號可能不影響串中所有的剩余符號一例如用于一個串的初始符號可以從可能符號的完整集合中選擇，在此之后，一定數(shù)量的符號可能被初始符號的選擇影響，且可能做出另一個獨立的選擇，從所有可能的符號中選擇。這種配置可以由包含多個表格的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有利地實施，每個表格定義一個可能符號值的集合。這樣，表的數(shù)量有利地對應(yīng)用于不同搜索級別或?qū)哟嗡璧牟煌栔导系臄?shù)目，或者考慮先前找到的符號對所需集合數(shù)目的影響。在每個表中，符號值最好根據(jù)距符號串的初始估計的距離被排列，該初始估計例如是線性或強制歸零估計，例如符號被從近到遠排列。依賴于集合中的符號數(shù)目且依賴于它們所覆蓋的值的范圍，一個表格可以包含多個已排序的符號列表，已排序的列表之一響應(yīng)符號串中的符號的初始估計被選擇。以這種方式，最接近初始估計的符號為球形解碼器搜索提供起始點，并且如果該距離度量沒有被滿足，距初始估計的距離增長的符號可以被檢測。上述技術(shù)也可以被用于(或延伸于)實施一種基于對最大后驗概率(APP)檢測器的所謂最大對數(shù)近似的比特式解碼形式。這最好參考后文中給出的式子進行理解，但是廣泛地說，發(fā)明者已經(jīng)想到，球形解碼器可以被修改以通過限制符號串中的特定比特為其第一個邏輯電平和第二個二進制邏輯電平的符號的最小距離度量，確定該特定比特具有二進制值(1或0)之一的似然值。該最大對數(shù)近似接著提供一種合并這兩種距離度量的方式，或者利用其它先驗消息，以提供對該比特的對數(shù)似然值的估計。因此為了進一步說明，考慮例如該串的第一個比特，球形解碼器被限制于僅搜索將該第一個比特設(shè)置為一的符號串或向量，以確定最小距離度量，且接著(或同時)，球形解碼器在限制于將該第一個比特設(shè)置為其二進制邏輯值的另一個值的符號串的范圍內(nèi)進行搜索，以找到第二個最小距離度量，并且這兩個距離度量可以接著被用于為該比特確定似然值，更精確地說是對數(shù)似然值，即與其二進制值的另一個值相比，該比特將會具有其二進制值其中之一的可能性。可以看出這種搜索程序包含限制球形解碼器對其進行搜索的某些符號(將要想到，兩個或?qū)τ诤芏啾忍兀瑢⒋械鼗虿⑿械鼗蛞詢烧叩哪撤N組合執(zhí)行多個搜索)。更具體地，在剛剛給出的例子中，該兩個搜索中，串的第一個符號被約束為只從第一個比特等于邏輯1(或0)的符號中選擇，盡管該串中后面的符號可以不受這種約束而被選擇。因此將要意識到，以上用于定義從中為不同球形解碼器搜索級別選擇所假定的符號值的不同符號值集合的技術(shù)很容易被修改為上述的比特式球形解碼過程。因此在上述程序中，符號值集合之一僅包含對應(yīng)于具有所選二進制值的數(shù)據(jù)比特之一的符號。使用球形解碼器的這種最大對數(shù)解碼技術(shù)的該實施例的其它細節(jié)在2003年10月3日提交的，本申請人的同時待決的英國專利申請第0323211.3號中進行描述，在此通過參考并入其內(nèi)容。廣泛地說，因此可以看出本發(fā)明的該實施例提供了球形解碼技術(shù)，它們的實施相對直接，并且可以應(yīng)付任何類型的復構(gòu)象，且可以應(yīng)付例如來自不同用戶或發(fā)射天線，或不同調(diào)制方案的聯(lián)合發(fā)射的符號。本發(fā)明的實施例還提供執(zhí)行球形解碼的魯棒的方法，其中搜索符號的原始構(gòu)象的一個子集，例如在比特式球形解碼中，其中只有對應(yīng)于或者是一或者是零的一個所選比特的符號構(gòu)象被搜索。因此在另一個方面，本發(fā)明提供了一種對包含來自多個信號發(fā)射機，通過多個通信信道接收到的信號的輸入信號進行解碼的方法，該多個信號發(fā)射機發(fā)射多個符號，該解碼方法搜索一個或多個表示發(fā)射符號的估計的符號串，該解碼包含依次為候選串的每個符號建立一個值，為候選串的每個符號建立一個值是通過依次為候選串的每個符號假定一個值，并且確定所假定的符號值是否得到一個依賴于搜索界限而被滿足的距離度量，該搜索界限定義一個依賴于輸入信號的搜索區(qū)域，候選串的被假定值的每個符號定義一個搜索級別，該解碼還包含為每個搜索級別定義一個符號值集合，所假定的符號值從該符號值集合中選擇，這些符號值集合在不同的搜索級別是不同的。本發(fā)明還提供了配置以實施本方法的解碼器，以及包括這種解碼器的接收機。在另一個相關(guān)方面中，本發(fā)明提供了一種用于對接收信號進行解碼的解碼器，該接收信號包含一個通過MIMO信道發(fā)射的符號串，該解碼器包含球形解碼器，以在接收信號的半徑內(nèi)搜索候選發(fā)射符號串，并且提供已解碼的數(shù)據(jù)輸出；以及球形解碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，配置它以為該搜索定義多個不同的符號值集合，且其中用于該串的各符號的候選符號根據(jù)它們的在該串中的位置，可以從不同的符號值集合中選擇。技術(shù)人員將會想到，上述方法和解碼器可以用處理器控制碼實施和/或體現(xiàn)。因此在另一個方面中，本發(fā)明例如在例如磁盤、CD-或DVD-ROM的載體媒體上，例如只讀存儲器(固件)的被編程的存儲器，或者在例如光或電信號載體的數(shù)據(jù)載體上提供了這種碼。本發(fā)明的實施例可以在DSP(數(shù)字信號處理器)、ASIC(專用集成電路)或FPGA(場可編程門陣列)上實施。因此該碼可以包含常規(guī)編程碼，或微碼，或例如用于建立或控制ASIC或FPGA的碼。在一些實施例中，該碼可以包含用于例如Verilog(注冊商標)或VHDL(超高速集成電路硬件描述語言)的硬件描述語言的碼。如技術(shù)人員將意識到的，用于本發(fā)明的實施例的處理器控制碼可以被分布在相互之間通信的多個耦合元件之間?，F(xiàn)在將參考附圖以舉例方式對本發(fā)明的這些以及其它方面作進一步描述。附圖簡述圖1和圖2分別示出了使用球形解碼器的MIMO空時編碼的通信系統(tǒng)，以及球形編碼器樹搜索的圖示；圖3示出了最大對數(shù)解碼器的第一個例子的方框圖；圖4和圖5示出了最大對數(shù)解碼器的第二個和第三個例子的方框圖；圖6和圖7分別示出了8PSK的構(gòu)象，以及用于對于圖6的構(gòu)象，在不同搜索層次處進行搜索的球形解碼器網(wǎng)格點/層；圖8到圖10分別示出了適合根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對一般符號構(gòu)象進行解碼的球形解碼器的流程圖，并入了一般符號構(gòu)象球形解碼器的接收機，以及適合圖9的接收機的發(fā)射機的一個例子。圖11示出了具有串聯(lián)編碼器的發(fā)射機的一般方框圖；圖12示出了用于與圖6的發(fā)射機一起使用的具有串聯(lián)解碼器的接收機的方框圖；圖13示出了用于與圖6的接收機一起使用的具有串聯(lián)解碼器和迭代解碼的接收機的方框圖；圖14示出了在兩個等效解碼器之間使用迭代反饋的接收機的方框圖；以及圖15示出了用于根據(jù)本發(fā)明的球形解碼器的實施例的誤比特率對信噪比(Eb/No)的示意圖。本發(fā)明的優(yōu)選實施例廣泛地說，球形解碼器的一個優(yōu)選實施例可以被描述為一種解碼器，該解碼器用于對被編碼為符號串且通過信道作為接收信號而接收的發(fā)射信號進行解碼，每個發(fā)射符號具有多個值之一，該解碼器包含用于搜索一個或多個候選符號串的裝置，候選符號串包含一串候選符號，該搜索通過在由所述信道響應(yīng)確定的多維網(wǎng)格的一個區(qū)域內(nèi)搜索所述串的候選符號，所述網(wǎng)格的每個維度與所述串的每一個所述符號相關(guān)聯(lián)，所述區(qū)域由距所述接收信號的距離定義；以及用于通過選擇一個或多個所述候選符號串，為所述接收信號解碼所述符號串的裝置；其中用于搜索候選符號的所述裝置被配置以為所述發(fā)射符號選擇候選值，并且檢驗由所選所述候選定義的所述網(wǎng)格的一部分是否在距所述接收信號的界定距離之內(nèi)。多維網(wǎng)格可以額外地或作為替換地由發(fā)射機處使用的空時或其它編碼確定。該程序試圖對該串的每個符號檢驗一個候選值，但是依賴于信道和接收信號，在樹的末節(jié)點處具有至少一個用于一個串的完整的候選符號集合的完整的樹可能不能被構(gòu)建。該搜索最好在有限數(shù)目的候選符號檢驗之后停止。當該搜索無法定位一個候選符號串時，線性，最好是強制歸零估計可以被提供為該解碼過程的輸出。任何線性估計，例如具有連續(xù)干擾消除的線性估計，以及MMSE解都可以被使用。通常，每個符號由一個或多個比特定義，因此該符號串定義一個比特串。于是該解碼可能包含(或還包含)為該比特串的每個比特提供概率值。當候選符號串沒有被定位時，強制歸零解的符號可以被用于計算這種軟比特值。該解碼可以通過選擇最小距離候選符號串用于輸出而提供硬輸出，或者可以提供所謂的軟輸出，它事實上包含多個已解碼的符號串，每個符號串具有一個相關(guān)聯(lián)的概率，例如依賴于產(chǎn)生自符號串的網(wǎng)格點距接收信號的距離。該搜索搜索候選符號串，它在所述信道響應(yīng)所確定的多維網(wǎng)格的一個區(qū)域內(nèi)形成網(wǎng)格點。軟輸出可以事實上包含由該搜索找到的所有候選符號串(的概率)，以避免對排序的需要。每個符號通常關(guān)聯(lián)于一個或多個發(fā)射比特，并且該解碼還可以包含為這些比特的每一個提供概率值，例如基于由該搜索找到的所有候選符號串而被確定，其中至少一個候選符號串被找到。一個比特的概率值可以通過基于其中該比特分別具有第一個和第二個邏輯值的(已識別的候選串的)符號集合，取該比特具有第一個和第二個邏輯電平的似然值的比而確定。當對于一個比特，候選串中沒有符號具有這些值之一(或其它)，且這種比不能被計算，可以提供用于該比特的默認概率值，例如基于用于另一個邏輯值的最小距離度量，或者包含默認的最大值。搜索候選符號最好按照距所述發(fā)射信號的強制歸零估計(或其它線性或易于計算的估計)的距離增加的順序進行，該估計例如由所述接收信號和所述信道響應(yīng)所確定。符號串可以包含發(fā)射自多用戶通信系統(tǒng)中的多個用戶的符號，或在MIMO通信系統(tǒng)中由多個發(fā)射天線發(fā)射并且由第二個多個接收天線接收的符號串(兩種情況下該信道都包含矩陣信道的形式)。在MIMO通信系統(tǒng)中，該符號串可能包含空時塊碼(STBC)的符號或空時格碼(STTC)的符號，或空頻編碼的符號，或空時/頻編碼的符號。經(jīng)過空頻編碼的信號跨越例如在多載波OFDM(正交頻分復用)系統(tǒng)中的多個頻率信道被編碼，在該情況下，在解碼器之前配置串并轉(zhuǎn)換器和快速傅立葉變換器，并且之后配置逆傅立葉逆變換器和并串轉(zhuǎn)換器。將會意識到，球形解碼方法可以被用于例如具有交織碼和信道解碼的turbo解碼器中。我們還將描述用于對接收信號進行解碼的比特式解碼器，該接收信號由包含通過信道發(fā)送的符號串的發(fā)射信號提供，每個所述符號包含一個或多個比特，所述解碼器包含多個球形解碼器，每一個被配置以為符號串確定最小的與比特有關(guān)的距離度量，該符號串中一個比特具有被定義的值，所述距離度量依賴于所述接收信號距所估計的接收信號的距離，該所估計的接收信號由述串和所述信道響應(yīng)確定；以及比特似然估計器，它耦合至每個球形解碼器，并且被配置以依賴于最小距離度量，為所述串的每個比特確定比特似然值。在一種優(yōu)選配置中，球形解碼器之一被配置以確定最大似然距離度量，尤其是為完整的最大似然符號串的每個比特確定(一般)距離度量?？梢詾樵摲柎拿總€比特提供另一個最大似然檢測器，用于為相應(yīng)比特確定最小距離度量，這些最大似然解碼器的每一個為不同于該比特在最大似然符號串中的值的該比特的值確定距離度量。確定該最大似然符號串最好考慮與該符號串相關(guān)的先驗數(shù)據(jù)，尤其是串中每個比特的先驗概率值，因此利于得到軟輸出?？梢岳绺鶕?jù)應(yīng)用所需的用于限制的對數(shù)似然比值設(shè)置初始搜索半徑，或者球形解碼器之一可以被用于為另一個球形解碼器設(shè)置初始球形半徑，或者為一個特定比特確定(最小)距離度量的球形解碼器可以令其初始半徑被設(shè)置為由最大似然符號串其相應(yīng)的特定比特被反轉(zhuǎn)或顛倒而給定的度量值。球形解碼器延上述思路的進一步詳細內(nèi)容可以在該發(fā)明者于2003年10月3日提交的同時待決的英國專利申請第0323208.9號和第0323211.3號中找到，通過參考并入在此?，F(xiàn)在考慮具有nT個發(fā)射和nR個接收信號(或等效地，分別具有nT個和nR個分量的發(fā)射和接收信號)的空時傳輸方案。每一時刻1×nR個接收信號向量給出如下r~=s~H~+v~]]>式1其中s~=s~1&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;s~nT]]>表示發(fā)射信號向量，其條目是從具有M＝2q個可能信號點的復構(gòu)象C中選擇的，其中q是每個構(gòu)象符號的比特數(shù)目。AWGN(加性白高斯噪聲)向量是每個實分量方差為o2的獨立零均值復高斯條目的1×nR向量。記號表示(一個時刻處的)NT×nR的多輸入/多輸出(MIMO)信道矩陣，假設(shè)它在接收機處是已知的或被估計，具有n行m列分量hn，m，n＝1，…，nT，m＝1，…，nR表示第n個發(fā)射信號和第m個接收信號之間的窄帶平衰落。在符號持續(xù)時間內(nèi)，信道衰落可以被假設(shè)為常數(shù)。在接收機中，MIMO信道估計可以利用訓練序列以常規(guī)方式獲得。例如可以從每個發(fā)射天線依次(為避免干擾問題)發(fā)射一個訓練序列，每一次對所有接收天線進行監(jiān)聽，以描述從該發(fā)射天線到接收天線的信道。這不需要構(gòu)成顯著的開銷，并且在訓練之間數(shù)據(jù)速率很高，而且例如對于慢變化室內(nèi)信道，訓練可以僅例如每0.1秒執(zhí)行一次?？晒┨鎿Q地，可以同時從所有發(fā)射天線發(fā)射正交的序列，盡管由于這會發(fā)生干擾問題而增加訓練的復雜度。式1是普遍適用的，例如所有線性空時塊編碼的發(fā)射方案都可以被寫為這個形式。例如，BLAST(G.J.Focshini的“Layeredspace-timearchitectureforwirelesscommunicationinafadingenvironmentwhenusingmulti-elementantennas”，BellLabs.Tech.J.，第1卷，第2期，第41-59頁，1996)使用了發(fā)射天線以發(fā)送具有分層結(jié)構(gòu)的信號，并且因此nT表示發(fā)射天線的數(shù)目，nR表示接收天線的數(shù)目，且是真實的MIMO信道矩陣。另一個例子包含正交設(shè)計(S.M.Alamouti的“Asimpletransmitterdiversityschemeforwirelesscommunications”，IEEEJ.Sel.AreaComm.，第1451-1458頁，1998年10月；以及V.Tarokh，H.Jafarkhanni和A.R.Calderbank的“Space-timeblockcodesfromorthogonaldesigns”，IEEETrans.Info.Theory.，第45卷，第1456-1467頁，1999年7月)和線性頻散碼(B.Hassibi和B.Hochwald，“High-ratecodesthatarelinearinspaceandtime”，IEEETrans.Info.Theory.，第48卷，第1804-1824頁，2002年7月)，其中是由使用一個或多個真實信道推導出的有效信道。式1還可以用于表示CDMA系統(tǒng)，其中多用戶檢測器估計發(fā)射自不同用戶的信號且表示對所有用戶的聯(lián)合傳播和信道效應(yīng)。發(fā)射符號的第n個復分量利用如下符號映射函數(shù)獲得s~n=map(xn),n=1,&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;,nT]]>式2其中xn=x1n&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xqn]]>式3是具有q個發(fā)射數(shù)據(jù)比特的向量，且q是每個構(gòu)象符號的比特數(shù)目。(然而更一般地，表示通過空間和/或時間和/或頻率進行編碼的符號串，且n遍歷該串的長度)。因此長度為(q·nT)的發(fā)射比特向量可以被表示為x=x1&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xnT]]>式4且發(fā)射向量構(gòu)象可以被寫為s~=map(x)]]>式5以用于式1的空時傳輸?shù)慕邮招盘枮闂l件的最大后驗概率(APP)比特檢測可以被表達為如下的似然比(LLR)LP(xjn|r~)=lnP(xjn=+1|r~)P(xjn=-1|r~)]]>=LA(xjn)]]>式6且LE(·)項可以被近似為式7其中x是可能發(fā)射比特的序列，x[n，j]表示通過忽略x的元素xjn而獲得的x的子向量，且LA，[n，j]表示所有LA值的向量，也省略對應(yīng)比特xjn的元素；且其中對式6的求和中的每一項，由式5給出，x作為求和符號下面的向量，且其中‖·‖表示歐幾里德范數(shù)。集合Xn，j+1和Xn，j-1分別是2(q·nT-1)個具有xjn=+1]]>和xjn=-1]]>的比特向量x的集合，即Xn,j+1={x|xjn=+1}]]>且Xn,j-1={x|xjn=-1}.]]>換句話說，例如式6的分子中的求和遍歷所有具有比特xjn=+1]]>的符號。噪聲方差σ2可以用任何方便的方式獲得，依賴于整體系統(tǒng)設(shè)計。例如，該噪聲方差可以在對信道沖擊響應(yīng)進行估計的訓練期間獲得。在訓練期間，發(fā)射符號序列是已知的。結(jié)合所估計的信道沖擊響應(yīng)，獲得“無噪”接收信號。該噪聲方差可以通過在“訓練期間”，已知“無噪”接收信號序列，求接收信號序列的噪聲統(tǒng)計量來估計。符號是對可能發(fā)射比特向量x的映射。函數(shù)Lp(·)、LA(·)和LE(·)分別表示后驗、先驗和外部似然。先驗似然LA(·)可以從例如來自(用于例如迭代turbo解碼的)信道編碼器的先驗輸入推導出，或者可以被設(shè)置或被初始化例如為零(對數(shù)似然比L(·)為0意味著+1和-1是等概率的)。式6是MAP解，且式7提供了對MAP解的最大對數(shù)近似(有時稱作最大對數(shù)MAP解)。我們將描述能夠提供式6和式7的解的近似的技術(shù)。根據(jù)式6，APP檢測需要無一遺漏地對對應(yīng)于集合X+1和X-1中元素數(shù)目的2q·nT個距離度量求值。APP檢測的計算復雜度隨符號每比特的數(shù)目q和空間復用發(fā)射符號的數(shù)目nT呈指數(shù)增長。一種用于近似式6的方法是僅包括集合X+1和X-1中對下式成立的候選||r~-s^H~||2&le;&rho;2]]>式8a||r-s^H||-&sigma;2xT&CenterDot;LA&le;&rho;2]]>式8b其中式8a沒有先驗知識，而式8b具有先驗知識，其中ρ是球形解碼的邊界半徑。該近似假設(shè)提供由式8a和式8b定義的邊界以外的距離度量的候選不對APP檢測(見式6)提供有效貢獻。該球形解碼算法提供了快速找到或者滿足式8a或者滿足式8b的候選列表的程序。原始球形解碼器，也被稱為網(wǎng)格解碼器，(Viterbo和Boutros，如上)提供了最大似然估計，它是用于實構(gòu)象和信道的發(fā)射符號的硬輸出，將通信系統(tǒng)表示為網(wǎng)格。然而，我們在此還描述在其它應(yīng)用中適合多天線系統(tǒng)的軟輸入/軟輸出球形解碼器。以下描述基于本申請人的較早的英國專利申請第0323208.9號中的描述。為了獲得用于實施球形解碼程序的多天線系統(tǒng)的網(wǎng)格表示，式1的復矩陣表示可以被變換為維度是原始系統(tǒng)兩倍的實矩陣表示，如下r＝sH+v式9其中式10式11式12式13其中符號R和I分別指向量/矩陣的實分量和虛分量。然而該分解僅對例如QAM的(正交幅度調(diào)制)方形構(gòu)象奏效，其中對應(yīng)于復構(gòu)象的實分量的用于搜索的可能實值符號的集合有效地與對應(yīng)復構(gòu)象的虛分量的用于搜索的實值符號的集合相同。這是本發(fā)明的實施例所針對的一個局限。使用網(wǎng)格理論中所用的術(shù)語，信道的實值表示H是網(wǎng)格的生成矩陣，信道輸入(發(fā)射信號)s是網(wǎng)格的輸入點，且無噪信道輸出項sH定義一個網(wǎng)格點。n維網(wǎng)格可以被分解為(n-1)維的各層。用于n維網(wǎng)格的搜索算法可以被遞歸地描述為有限數(shù)目的n-1維搜索算法。Viterbo和Boutros(如上)根據(jù)該搜索的三種不同狀態(tài)或情況描述了該搜索算法表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="1000">情況A第n維層在該搜索邊界內(nèi)該層被分解為(n-1)維的各層情況B該搜索成功達到零維的層，且在該搜索區(qū)域中找到一個網(wǎng)格點情況C第n維層不在搜索邊界內(nèi)該搜索在各層的層次中向上移動一步。</table></tables>如我們將在后文中更詳細描述的，我們在此考慮此基本程序的一種修改，其中在第n個搜索層次，來自要被聯(lián)合檢驗的符號串的第n個符號sn由球形解碼器搜索。如果從信道矩陣的QR分解或Cholesky分解(有時被稱為取矩陣的平方根)推導出的下三角矩陣UT被用作網(wǎng)格的生成矩陣，該搜索程序可以被簡化。例如，如果使用QR分解(見例如G.H.Golub和C.F.vanLoan的MatrixComputations，JohnHopkinsUniversityPress，1983)，下三角矩陣UT(和上三角矩陣U)被定義如下UTU＝HTH式14在此，網(wǎng)格搜索包含一般的無效并取消，其中找到滿足式8的向量的一個分量后，它對距離度量的貢獻被減去。然而(與普通的無效并取消試探法不同)，的分量并不固定，直到滿足式8的整個向量被找到。因此，該算法基本上執(zhí)行對如圖2中所示的樹的搜索，其中樹的第n級上的節(jié)點對應(yīng)子向量進一步描述該搜索算法所用的距離度量，我們現(xiàn)在假設(shè)生成矩陣是下三角矩陣。在第n維網(wǎng)格搜索或搜索第n個發(fā)射信號期間，接收信號r到標號為s^n&Element;Creal]]>的層的正交距離被定義如下，其中Creal是實值符號構(gòu)象表示dn=|r^nhn,n-s^n|&CenterDot;|hn,n|]]>=|en,n-s^n|&CenterDot;|hn,n|]]>式15其中是n維空間中投影接收信號的第n個分量，已經(jīng)找到更高級別的發(fā)射符號(在本例中我們假設(shè)nT＝nR)。項en，n是根據(jù)該投影接收信號，對第n個發(fā)射符號的估計。其余發(fā)射符號的估計s^i,i=1,&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;,n]]>可以被遞歸地獲得如下(見Agrell等人，如上)en,j=en+1,j-dn+1hi,n+1]]>其中i＝1，…，n式16因此，距離度量dn可以根據(jù)所搜索的當前發(fā)射符號n和先前找到的更高級別的發(fā)射符號n+1，…nT進行更新。由于第n+1維網(wǎng)格搜索期間的距離度量與所找到的第n+1個發(fā)射符號不同，第n維搜索所用的邊界可以被更新如下&rho;n2=&rho;n+12-dn2]]>式17描述過該搜索算法中所用的距離度量，現(xiàn)在將說明要被搜索的構(gòu)象符號的排序。距離度量(現(xiàn)在使用實值表示)可以被寫為如下‖r-H‖2＝(-s″)THTH(-s″)＝rT(I-H(HTH)-1HT)r式18其中s″＝(HTH)-1HTr式19是發(fā)射信號s的未被約束的最大似然估計，且也被稱作強制歸零解。因此，可以對式8中給出的邊界重新定義如下(-sn)THTH(-sn)≤ρ2式20觀察到，滿足式20的的范圍以強制歸零解s″為中心圍繞。因此要在第n級被搜索的符號s^n&Element;Creal,]]>并且最好根據(jù)距第n級的強制歸零解s″n的距離增加的順序排列。例如，如果符號構(gòu)象是4PAM(脈沖幅度調(diào)制)，即Creal＝{-3，-1，+1，+3}，且在第n級搜索處的強制歸零解為s″n＝-1.1，要被搜索的符號被排序為{-1，-3，+1，+3}。這避免了搜索上邊界和下邊界的顯示計算。根據(jù)上述順序搜索可能的發(fā)射符號，并且當距離度量超過邊界時，第n級處的搜索被停止，即對于被搜索的當前符號n，dn2>&rho;n2]]>式21搜索前進至下一個搜索層次或級別。該排序可以通過查找表來完成，該查找表存儲所有可能的組合。例如，給定一個c×M矩陣Φ，其中c＝2M是符號搜索組合的數(shù)目，且M是可能信號點的數(shù)目，用于強制歸零解s″n的所排序的向量slist由Φ的第i行給出，如下slist＝Φ(i)其中式22且表示向無窮大的方向取整。廣泛地說，該技術(shù)包含Agrell等人(如上)所描述的Schnorr-Euchner策略的修改模式。利用查找表對要被搜索的符號排序的方法在A.Wiesel，X.Mestre，A.Pages和J.R.Fonollosa的“EfficientImplementationofSphereDemodulation”，ProceedingsofIVIEEESignalProcessingAdvancesinWirelessCommunications，第535頁，羅馬，2003年6月15-18日，中更詳細地被描述，通過參考被并入于此。強制歸零解s″n(或其它線性估計)在每個搜索層次處被重新估計，因為先前搜索中找到的符號n+1被抵消，以獲得具有n個未知數(shù)的降次的整數(shù)最小平方根問題(見式15和式16)。搜索半徑可以響應(yīng)于噪聲和/或信道條件被設(shè)置。需要軟輸出時，如下所述，所找到的全部符號可以被用于軟輸出求值，以避免排序算法的額外復雜度，以獲得特定數(shù)目的最有可能的接收符號串。概括地，該程序包含三個主要過程i)將多輸入多輸出(MIMO)信道變換為網(wǎng)格表示。ii)搜索程序，在硬檢測的情況下它搜索距接收信號最近的網(wǎng)格點，或者在軟檢測的情況下它搜索接收信號周圍的網(wǎng)格點集合。當軟輸入可用時，提供了發(fā)射符號或碼字的先驗概率，它可以被利用以輔助該搜索(也見例如H.Vikalo和B.Hassibi的“Low-ComplexityIterativeDetectionandDecodingofMulti-AntennaSystemsEmployingChannelandSpace-TimeCodes”，ConferenceRecordoftheThirty-SixthAsilomarConferenceonSignals，SystemsandComputers，第1卷，2002年11月3-6日，第294-298頁；以及H.Vikalo和B.Hassibi的“TowardsClosingtheCapacityGaponMultipleAntennaChannels”，ICASSP’02，第3卷，第III-2385-III-2388頁)。iii)當需要軟輸出時，提供基于軟輸入和搜索區(qū)域中找到的網(wǎng)格點集合的軟輸出(對于硬檢測球形編碼器來說并不必要)。經(jīng)過簡單描述球形編碼器的概念，我們將描述它如何能夠被應(yīng)用以提供基于最大MAP(最大后驗概率)的解碼器。因此我們在此通過搜索滿足式7中的max{·}項的兩個候選，提供了最大對數(shù)MAP解。因此，對每個比特xjn執(zhí)行該搜索程序，以找到滿足以下最優(yōu)化的兩個候選對于比特xjn=+1,]]>s^+=mins^&Element;Xn,j+{||r-s^H||2-&sigma;2xT&CenterDot;LA}]]>且對于比特xjn=-1,]]>s^-=mins^&Element;Xn,j-{||r-s^H||2-&sigma;2xT&CenterDot;LA}]]>其中n＝1，…，nT且j＝1，…，q(其中在以上式子中，s^&Element;Xn,j&PlusMinus;]]>的意思是具有比特xn，j＝±1的候選符號)。為該兩個候選dn，j，+2和dn，j，-2獲得相應(yīng)的距離度量，其中dn,j+2=||r-s^+H||2-&sigma;2x+T&CenterDot;LA+]]>式23且dn,j-2=||r-s^-H||2-&sigma;2x-T&CenterDot;LA-]]>式24向量x+、x-和LA+、LA-對應(yīng)符號+和-的比特序列和先驗信息。因此，后驗外部LLR(對數(shù)似然比)值的最大對數(shù)MAP近似由下式給出式25LP和LE之間的關(guān)系由LP＝LA+LE給出。參考圖3，它示出了最大對數(shù)MAP解碼器200的方框圖，該最大對數(shù)MAP解碼器被配置以根據(jù)式25的最大對數(shù)近似確定比特似然值。該解碼器包含多個硬檢測器或解碼器202a-c、204a-c，每一個被配置以根據(jù)各自的方程23和24，基于r，H，σ的輸入值，且如果可用的話還有LA(x)，確定用于特定比特xjn的可能值的距離度量dn，j，+2、dn，j，-2，+1用于檢測器/解碼器202，-1用于檢測器/解碼器204。在本實施例中，n遍歷發(fā)射天線，且j遍歷構(gòu)象符號的各比特。這些檢測器/解碼器202、204的每一個向輸出階段206提供距離度量值dn，j，+2、dn，j，-2，該輸出階段206根據(jù)式25為發(fā)射符號串的每個比特確定比特似然值。該似然值可以包含“外部”和/或后驗比特似然值。技術(shù)人員將意識到檢測器/解碼器202、204可以被串行實施，例如作為軟件進程的重復時刻，或并行實施，或以串行和并行過程的組合實施。檢測器/解碼器202、204僅需要提供硬輸出，這種輸出識別特定比特值xjn為+1或-1的最可能的候選，且/或提供最小距離度量dn，j，+2或dn，j，-2因此技術(shù)人員將意識到，圖3的配置可以使用任何能夠提供適當距離度量的最大似然硬檢測器/解碼器。然而在一個優(yōu)選實施例中，使用一個或多個球形解碼器實施硬檢測器/解碼器202、204。對于接收向量r，候選+或-是最大似然估計ML—即最大似然解提供一個比特值集合xML和對應(yīng)的距離度量dML2。因此最大似然球形解碼可以首先被執(zhí)行，然后可以執(zhí)行比特式球形解碼以獲得距離度量dn，j，ML2，用于不對應(yīng)于最大似然符號估計的比特值。圖4示出了最大對數(shù)解碼器300的方框圖，該最大對數(shù)解碼器300被配置以用該方式確定比特似然值，并且使用球形解碼器作為硬檢測器。在圖4中，硬檢測塊302a-c和輸出階段306對應(yīng)檢測器/解碼器202和204的組合，它們分別對應(yīng)于非最大似然比特序列集合x&Element;Xn,j&NotEqual;ML]]>和圖3的輸出階段206。另一個硬檢測器302，最好是球形解碼器，確定最大似然符號串估計ML，且解調(diào)器303將該符號估計轉(zhuǎn)換為比特式估計xML；硬檢測球形解碼器302還提供相應(yīng)的比特似然值dML2(對xML的所有比特是共同的)。這種解碼器的進一步細節(jié)在2003年10月3日提交的，本申請人的英國專利申請?zhí)?323211.3中進行描述，并且還在從該英國申請書要求優(yōu)先級的PCT/GB20043/XXXXXX中進行描述，其內(nèi)容通過參考被并入于此。圖5示出了兩階段最大對數(shù)MAP球形解碼器310的第三個例子的方框圖，其中與圖4中相似的單元由相同參考標號指示。在圖5的解碼器中，第一階段包含兩個最大似然解碼器，被配置以為第一個比特確定最小距離度量，這些最大似然解碼器的每一個為具有第一個和第二個邏輯電平之一的第一個比特確定距離度量。在此，對應(yīng)較短距離度量的符號串提供最大似然發(fā)射符號。第二個階段包含為每個隨后的比特所配置的另一個最大似然檢測器，這些最大似然解碼器的每一個為最大似然符號串中不同于其值的比特值確定距離度量。最大似然檢測器的兩階段中任何一個或兩個階段都可以用并行處理執(zhí)行。將以上解碼技術(shù)應(yīng)用于一般符號構(gòu)象的一個困難是，在通常情況下，發(fā)射串的一個符號可能依賴于另一個。例如，s2可能不獨立于s1，因為s1和s2可能組成一個單獨的復符號。本發(fā)明的實施例引入一種用于每個搜索層次的映射函數(shù)，它修改原始球形解碼技術(shù)以處理一般復符號構(gòu)象。每個不同搜索層次n具有其特定的要被搜索的可能實值符號列表。(每個搜索層次搜索要被球形解碼器聯(lián)合檢測的符號串之一。)因此，當前搜索層次和要被搜索的實值符號列表之間具有一種映射。對于實值系統(tǒng)，本發(fā)明的實施例將每個網(wǎng)格層映射至對于該特定的搜索層次要被搜索的實值構(gòu)象符號或碼字的集合。因此網(wǎng)格搜索在對應(yīng)于符號構(gòu)象或碼字的網(wǎng)格層的有限集合上被執(zhí)行，而不是在對應(yīng)于網(wǎng)格輸入s∈zm的整數(shù)標號的層的無限集合上被執(zhí)行。在此，實值符號或碼字對于不同搜索層次可以是不同的。例如，在多用戶檢測對由三個用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)進行檢測的情況下，第一個和第二個用戶可能使用BPSK(二進制相移鍵控)方案，即s1，s2∈{-1，+1}且第三個用戶可能使用4PAM(脈沖幅度調(diào)制)方案，即s3∈{-1.8974，-0.6325，0.6325，1.8974}。因此第一個和第二個搜索層次(它們檢測發(fā)射自第一個和第二個用戶的數(shù)據(jù))對集合s1，s2∈{-1，+1}執(zhí)行，而第三個搜索層次(它們檢測發(fā)射自第三個用戶的數(shù)據(jù))對集合s3∈{-1.8974，-0.6352，0.6352，1.8974}執(zhí)行。對于復構(gòu)象的情況，通信系統(tǒng)的復表示被解耦，并且被變換為維度為原始系統(tǒng)的二倍的實矩陣表示，且解碼程序?qū)⒁凰阉鞯木W(wǎng)格層映射為符號構(gòu)象或碼字的實或虛分量。不同的搜索層次再次使用要被搜索的不同實值符號集合，依賴于該應(yīng)用。技術(shù)人員將會理解，本發(fā)明的相似方式的實施例也可以被用于在MIMO系統(tǒng)中使用所謂比特加載進行解碼。這種傳輸系統(tǒng)對每個符號使用(“加載”)不同數(shù)目的比特，用于不同發(fā)射天線，例如依賴于發(fā)射天線信道鏈路所經(jīng)歷的信道質(zhì)量(MIMO系統(tǒng)通常以具有相互之間相對不相關(guān)的不同發(fā)射接收天線信道為目標)。例如在3對3的MIMO系統(tǒng)中，第一個天線可能發(fā)射BPSK，第二個天線發(fā)射16QAM，且三個天線發(fā)射QPSK。如果使用這種比特加載方案，在此描述的技術(shù)有助于球形解碼器的魯棒性的實施。比特加載已經(jīng)被提議例如用于某些未來的WLAN(無線局域網(wǎng))標準。在某些情況下，要被搜索的網(wǎng)格層或?qū)嵵捣柕募弦韵惹八阉髦姓业降膶踊驅(qū)嵵捣枮闂l件，即以先前識別作為候選符號串的形成部分的符號為條件。這允許了非方形復符號構(gòu)象的使用，其中需要兩個搜索層次以檢測一個復符號。在此，要對實分量進行搜索的實值符號集合的映射例如根據(jù)先前找到的對應(yīng)虛分量的實值符號被執(zhí)行。映射的參數(shù)是當前搜索層次的標號n和先前找到的符號sn+1。一張查找表根據(jù)映射參數(shù)n和sn+1提供了要被搜索的可能符號集合。圖6示出了具有可能符號集合的8PSK構(gòu)象s&Element;1.6002+0.6628i,0.6628+1.6002i,-1.6002+0.6628i,-0.6628+1.6002i,0.6628-1.6002i,1.6002-0.6628i,-0.6628-1.6002i,-1.6002-0.6628i]]>在這種情況下，8PSK構(gòu)象的實矩陣表示將是輸入集合sreal＝{-1.6002，-0.6628，0.6628，1.6002}。將有四個要被搜索的網(wǎng)格層，對應(yīng)四個實值的可能符號。由于構(gòu)象是非方形的，對應(yīng)于實值可能符號的實際層集合依賴于先前搜索層次中找到的層。圖7示出了對于使用8PSK的2對2的MIMO系統(tǒng)的情況，要在第n個搜索層次被搜索的輸入網(wǎng)格點或?qū)拥募?；在此每個層表示一個要被解碼的實值發(fā)射符號(即如上所述，要從復值被推導出的實值對)。可以看出，要被搜索的變量的集合依賴于先前(第n-1)層次層的搜索結(jié)果。例如，如果在n＝4處的搜索區(qū)域中找到符號sreal4=-1.6002,]]>輸入符號集合sreal3&Element;{-0.6628,0.6628}]]>在n＝3處的網(wǎng)格搜索中被考慮。實值符號sreal4和sreal3對應(yīng)一個復符號。下一個搜索層次將不依賴于所找到的符號sreal3。因此如果sreal3=-0.6628]]>被考慮，在n＝2處要被搜索的輸入網(wǎng)格點集合是整個集合sreal2={-1.6002,-0.6628,0.6628,1.6002}.]]>下面的表2給出了提供了要被搜索的符號列表的查找表，它示出了球形解碼器用于兩發(fā)射天線8PSKBLAST系統(tǒng)的符號搜索查找表。表2注意，依賴于程序的實施，先前找到的符號sn+1可以由標號而不是符號本身表示。要被搜索的符號集合最好根據(jù)距強制歸零解sZF＝(HTH)-1HTr的距離增加的順序被排序，且搜索也被同樣地排序。由J×K矩陣T所表示的一般查找表有優(yōu)勢地被用于提供一個或多個符號列表集合，以提供這種搜索順序。查找表的行向量提供一個符號列表，它被排序使得各符號距強制歸零解sZF的距離增加。第j個行向量被給出選擇如下，其中j＝1，…，J式26其中K是在一個搜索層次處要被搜索的構(gòu)象符號的數(shù)目，smin是要被搜索的符號列表中值最小的符號，smax是要被搜索的符號列表中值最大的符號，且a和b分別是縮放因子和常數(shù)，因此上限函數(shù)提供可能符號的標號，它最接近第n個搜索層次處的強制歸零解sZFn。在此J是定義距強制歸零解sZF的距離增加的順序的可能排序序列所需的已排序構(gòu)象符號序列的數(shù)目(見例如下文中的T1，其中第一行可以對應(yīng)于剛好低于0.6628的符號值，然后是-0.6628，且第二行可以對應(yīng)于剛好高于0.6628的符號值)。這意味著，例如該矩陣中的第一行開始于最小的符號(很有可能sZFn&le;smin]]>)且最后一行開始于最大的符號(很有可能sZFn&GreaterEqual;smin).]]>利用以上所給出的例子，該8PSK系統(tǒng)具有以下次序或排序的表格(查找表的極性對負值的sZFn進行反轉(zhuǎn)，因為符號構(gòu)象是對稱的)T1=0.6628-0.66281.6002-1.60020.66281.6002-0.6628-1.60021.60020.6628-0.6628-1.6002,]]>T2＝，T3＝[1.6002-1.6002]，其中T1、T2和T3分別對應(yīng)當搜索層次為n∈{2，4}且先前找到的符號sn+1∈{-1.6002，-0.6628，0.6628，1.6002}，搜索層次為n∈{1，3}且先前找到的符號sn+1∈{-1.6002，1.6002}，搜索層次為n∈{1，3}且先前找到的符號sn+1∈{-0.6628，0.6628}時的排列表。在本例中，對于所有查找表T1、T2、T3，式26中所用的確定了提供已排序符號表的行向量的參數(shù)被給定為a＝1，b＝0，smin＝0.6628，smax＝1.6002(對于正值的sZFn)。對于負值的強制歸零解sZFn，sZFn的符號或極性被忽略(即在式26中使用|sZFn|而不是sZFn)以在式26中提供查找表的正確行向量，且查找表中元素T1、T2、T3的極性被反轉(zhuǎn)了。技術(shù)人員將要進一步理解，該程序的變形也可以被用于如上所述的最大對數(shù)球形解碼。在上述最大對數(shù)解碼程序中，對所有給定比特為+1(s^&Element;Xn,j+1={x|xjn=+1})]]>或-1(s^&Element;Xn,j-1={x|xjn=-1})]]>的符號串執(zhí)行了搜索。這等價于約束符號在特定搜索層次中被搜索，例如對于x11=+1]]>約束串的第一個符號將其第一個比特設(shè)置為+1。上述符號映射有助于這種最大對數(shù)MAP球形解碼，其中只有可能符號構(gòu)象的對應(yīng)于為1或0(或+1或-1)的發(fā)射比特的一個子集在搜索中被考慮。因此廣泛地說，本發(fā)明的實施例有助于用于一般情況符號構(gòu)象的魯棒的球形解碼，且尤其當復數(shù)但是非方形符號構(gòu)象被使用時，球形解碼成為可能。這種符號構(gòu)象的例子包括星形QAM、8PSK和16PSK。本發(fā)明的實施例還使得當在空時編碼系統(tǒng)中使用空間復用信號傳輸時，且/或當發(fā)射自CDMA系統(tǒng)中不同用戶的信號使用不同符號構(gòu)象時，能夠使用球形解碼。這種系統(tǒng)的一個例子是具有不同數(shù)據(jù)速率且/或具有自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)方案的兩用戶CDMA系統(tǒng)，其中第一個用戶可能使用例如QPSK調(diào)制方案，而第二個用戶可能使用例如16QAM調(diào)制方案。圖8示出了根據(jù)上述程序，用于一般符號構(gòu)象球形解碼的流程圖。技術(shù)人員將會想到，圖8的流程圖可以被實施于硬件或軟件或二者的組合中，利用串行實施的或并行功能，或二者都使用。圖8的例子示出了硬判決球形解碼器，但是軟球形解碼程序也可以根據(jù)以上給出的式子用類似的方式實施。在圖8中基于存在修改的常規(guī)球形解碼程序，網(wǎng)格H(F＝H-1，其中F是三角矩陣，且H例如使用QR分解被預(yù)處理為三角矩陣)的生成矩陣是通信系統(tǒng)的網(wǎng)格表示，且接收信號為r。在此，r與用于搜索程序的生成矩陣相同的方式被預(yù)處理。例如，如果是原始信道矩陣，矩陣的QR分解提供了H&CenterDot;&CenterDot;=(QR)T,]]>且因此H＝RT。給定原始接收信號向量為于是預(yù)處理過的接收信號由r＝rQT給出。該程序的輸出是sML和dML。輸出sML是對應(yīng)于最接近接收信號r的網(wǎng)格點的網(wǎng)格輸入(發(fā)射信號)，而且是最大似然解。輸出dML是對應(yīng)于網(wǎng)格輸入sML的距離度量。搜索區(qū)域由搜索半徑ρ2定義。函數(shù)SortedList(a，b)提供了如式26所述的一般查找表矩陣T的行向量，其中sZFn=a,]]>且該提供是為了查找表矩陣獨立于在先前搜索層次中找到的符號b而做出的。slistn是長度為M的向量，其中M是搜索層次n處要被搜索的可能符號的數(shù)目(等于式26中的K)，并且stepn從1到M計數(shù)。記號slistn，i指向量slistn的第i個元素。第n維搜索處的強制歸零解由en:＝rF給出。未知數(shù)的數(shù)目(要被估計的符號串的長度)為N。在此，對于使用復符號構(gòu)象的系統(tǒng)，其中復表示被解耦為維度為原始系統(tǒng)的二倍的實表示，N＝2nT。三種情況A、B和C如上所述；廣泛地說該過程初始化n＝N，并且以slist的順序檢驗各符號，直到所有都已經(jīng)被檢驗(當?shù)趎維搜索處，slistn中的所有符號已經(jīng)被檢驗，全部被檢驗是真實的)，當在搜索半徑ρ2以外時移動一層(情況C)，且當回到樹的頂部(n＝＝N)時結(jié)束。如果需要，被檢驗的情況(A、B或C)的總數(shù)目可以被限制，該限制是通過對所確定的距離度量進行計數(shù)，且當它超過最大或極限值時停止(如本申請人的英國專利申請第0323208.9號中所進一步描述)。圖9示出了一種接收機500，它并入了被配置以實施上述程序的實施例的解碼器。圖10示出了適合與圖9的接收機共同使用的發(fā)射機550。參考圖9，接收機500包含一個或多個接收天線502a、b(其中兩個在所圖示的實施例中示出)，每一個耦合至各自的rf前端504a、b，且從該處耦合至各自的模數(shù)轉(zhuǎn)換器506a、b，以及至數(shù)字信號處理器(DSP)508。DSP508將典型地包括一個或多個處理器508a和工作存儲器508b。DSP508具有數(shù)據(jù)輸出510和地址、數(shù)據(jù)和控制總線512，以將DSP耦合至例如閃存RAM或ROM的永久程序存儲器514。永久程序存儲器514存儲代碼，以及選擇性地，存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或用于DSP508的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義。如圖所示，程序存儲器514包括球形解碼器碼514a，它包含網(wǎng)格生成碼(來自矩陣/MIMO信道估計)，強制歸零估計碼，樹建立/搜索碼，以及符號列表查找碼。軟輸出解碼器可以包括軟信息評價碼；最大對數(shù)解碼器可以包括最大對數(shù)碼，以提供串行或并行的多個硬球形解碼器實施方式，并且確定最大對數(shù)MAP函數(shù)。當所存儲的程序代碼在DSP508上運行時，實施如上所述的相應(yīng)功能。程序存儲器514還包括MIMO信道估計碼514b，以提供MIMO信道估計H，以及選擇性地，去交織器碼514c，交織器碼514d，信道解碼器碼514e，和一組符號搜索查找表514f，例如參考式26如先前所述。去交織器碼、交織器碼和信道解碼器碼的實施方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的。選擇性地，永久程序寄存器514中的碼可以被提供于例如光或電信號或如圖5所圖示的軟盤516的載體上。如果需要，來自DSP508的數(shù)據(jù)輸出510被提供給接收機500的其它數(shù)據(jù)處理單元(未在圖5中示出)。它們可以是用于實施更高級協(xié)議的基站數(shù)據(jù)處理器。接收機前端將通常在硬件中被實施，同時接收機處理將通常至少部分地在軟件中實施，盡管一個或多個ASIC和/或FPGA也可以被使用。技術(shù)人員將想到，接收機的所有功能可以在硬件中被執(zhí)行，且信號在軟件無線電中被數(shù)字化的確切點將一般依賴于成本/復雜度/功率消耗權(quán)衡。在其它實施例中，解碼器可以被配置為信號處理模塊，例如實施軟輸入/軟輸出(或硬判決)空時解碼器。圖11示出了具有串聯(lián)的信道編碼器的發(fā)射機的方框圖；頻率選擇性信道可以被認為是一個“編碼器”。圖11中，編碼器2可以包含常規(guī)信道編碼器，且編碼器1可以包含結(jié)合該信道的STBC編碼器。圖12示出了具有串聯(lián)的信道解碼器或檢測器的接收機的方框圖，適合與圖4的發(fā)射機共同使用。在圖12中，檢測器或解碼器1可以包含如上所述的球形解碼器，且解碼器2可以包含常規(guī)信道解碼器。圖13示出了圖12的接收機的變形的方框圖，該接收機的變形具有使用迭代或“turbo”解碼的串聯(lián)的解碼器或檢測器。圖14示出了包含解碼器1的兩個實例的接收機的方框圖，該接收機可以包含例如空時解碼器。在圖14中，一個解碼器的輸出提供了用于另一個解碼器的先驗知識。以這種方式，解碼器元件迭代地事實上與自身交換軟信息，以改進解碼數(shù)據(jù)的可靠性。在一種情況下，接收信號被提供至兩個解碼器，選擇性地(依賴于接收機處的交織配置)被交織。圖15示出了對于塊不變非相關(guān)Rayleigh衰落信道上的4對4的8PSKMIMO系統(tǒng)，誤比特率隨信噪比(Eb/No)的曲線圖。曲線1000和1002示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的如上所述的最大對數(shù)球形解碼器的性能，曲線1004和1006示出了最大對數(shù)近似MAP(后驗概率)解碼器的性能-可以看出，它們的性能基本上是相同的。曲線1000和1004涉及未編碼的系統(tǒng)，而曲線1002和1006涉及使用半速率(5，7)oct卷積碼的系統(tǒng)。技術(shù)人員將會意識到，本發(fā)明的實施例在多種類型的通信系統(tǒng)中具有應(yīng)用，包括MIMO和多用戶系統(tǒng)。應(yīng)用包括移動中斷、接入點，和基站，例如無限LAN，以及在無線電話接收機設(shè)計及在信號處理器中的應(yīng)用。本發(fā)明的實施例還可以在非RF系統(tǒng)中潛在地尋找應(yīng)用，例如具有實際上作為多個發(fā)射機的多個讀頭和多個數(shù)據(jù)記錄層的磁盤驅(qū)動器。當非方形符號構(gòu)象或自適應(yīng)調(diào)制被使用時，本發(fā)明的實施例尤其有用。在多用戶系統(tǒng)中，生成矩陣(或等效地，信道矩陣)可以表示傳播和信道對用戶的影響的組合(見例如L.Brunel，“OptimumMultiuserDetectionforMC-CDMASystemsUsingSphereDecoding”，12thIEEEInternationalSymposiumonPersonal，IndoorandMobileRadioCommunications，第1卷，2001年9月30日-10月3日，第A-16-A-20頁，通過參考被并入于此)。在一些應(yīng)用中，球形解碼器可以被應(yīng)用為用于頻率選擇性衰落的塊均衡器。在此，信道模型可以被修改，以考慮信道記憶，如下所示其中且其中T是被均衡的符號塊的長度，且Hi是第i個MIMO信道抽頭。該球形解碼器可以被用于檢測發(fā)射塊本發(fā)明的實施例可以被應(yīng)用為信道解碼器，當信道編碼器可以被表示為線性生成矩陣G。例子為塊信道碼(見BernardSklar的“DigitalCommunicationsFundamentalsandApplications”，PreticeHallInternationalEditions，1999，0-13-212713-x)，例如Hamming碼和線性密度奇偶校驗(LDPC)編碼，其中碼字x由生成矩陣G從信息比特s通過x＝sG產(chǎn)生，其中向量s包含信息比特。對于LDPC碼，例如，生成矩陣G從奇偶校驗矩陣H推導出，以滿足正交要求GHT＝0，且任何合法碼字將滿足條件xHT＝0。在此，信息和碼字塊，s和x由二進制數(shù)字即1和0組成，且該矩陣操作在二進制域中。本發(fā)明的實施例提供了基于式7的大似然碼字或軟輸出。在示例性實施例中，具有輸入r且使用G作為生成矩陣的球形解碼器確定接收信號r和其搜索中每個可能的發(fā)射碼字之間的距離。具有最小距離的碼字是最大似然碼字。它使用信息和碼字塊的轉(zhuǎn)換，從二進制域{0，1}至帶符號值{-1，+1}，然后使用算術(shù)操作。毫無疑問，對于技術(shù)人員，會出現(xiàn)許多其它有效的供替換的方法。將會理解，本發(fā)明不限制于所述實施例，且包含在此所附的權(quán)利要求書的本質(zhì)和范圍內(nèi)對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯而易見的修改。權(quán)利要求1.一種球形解碼器，配置它以搜索距輸入信號小于搜索界限的一個或多個符號串，該搜索是通過依次為候選的所述串的每個符號建立一個值，為候選的所述串的每個符號建立一個值是通過依次為所述候選串的每個所述符號假定值，并且確定所假定的符號值是否得到一個依賴于所述搜索界限被滿足的距離度量，所述候選串的被假定值的每個所述符號定義該搜索的一個級別，該球形解碼器包括被配置以為每個所述搜索級別定義一個符號值集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述假定的值從該符號值集合中選擇，所述符號值集合在不同的搜索級別是不同的。2.如權(quán)利要求1所述的球形解碼器，其中所述輸入信號包含使用多個不同調(diào)制方案編碼的信號，且其中所述符號值集合被提供給每個不同的調(diào)制方案。3.如權(quán)利要求2所述的球形解碼器，其中所述輸入信號包含通過使用所述多個不同調(diào)制方案的多個不同通信信道發(fā)送的信號。4.如權(quán)利要求2或3所述的球形解碼器，該球形解碼器用于在多用戶系統(tǒng)中對信號解碼，其中所述輸入信號包含從使用所述多個調(diào)制方案的多個用戶接收的信號，且其中所述一個或多個符號串包含由所述多個用戶發(fā)射的符號。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的球形解碼器，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含用于至少一個所述搜索級別的多個符號值集合。6.如權(quán)利要求5所述的球形解碼器，還被配置以根據(jù)所述候選串的所述符號或符號串的先前建立的值為一個所述搜索級別選擇所述多個符號值集合之一。7.如權(quán)利要求6所述球形解碼器，該球形解碼器用于在一個系統(tǒng)中解碼信號，在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)被編碼至多個通信信道上，其中所述輸入信號包含通過所述多個信道接收的信號。8.如權(quán)利要求1至7中任何一個所述的球形解碼器，其中每個所述符號從一個或多個數(shù)據(jù)比特中推導出，且其中所述符號值集合之一僅包含對應(yīng)于具有所選二進制值的所述數(shù)據(jù)比特之一的符號。9.如權(quán)利要求1至8中任何一個所述的球形解碼器，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含多個表格，每個表格用于一個不同的符號值集合。10.如權(quán)利要求9所述的球形解碼器，其中所述表格的符號值根據(jù)距所述符號串的初始估計的距離進行排序。11.如權(quán)利要求10所述的球形解碼器，其中至少一個所述表格包含符號值集合的多個重復，每個重復順序都不同，并且可以由所述初始估計進行標引。12.如權(quán)利要求1至11中任何一個所述的球形解碼器，該球形解碼器用于對從多個發(fā)射天線發(fā)送至多個接收天線的信號進行解碼，其中所述符號串由所述多個發(fā)射天線發(fā)射，且其中所述輸入信號從由所述多個接收天線接收的信號推導出。13.一種對輸入信號進行解碼的方法，該輸入信號包含從多個信號發(fā)射機通過多個通信信道接收到的信號，所述多個信號發(fā)射機發(fā)射多個符號，該解碼方法搜索一個或多個表示所述發(fā)射符號的估計的符號串，該解碼包含依次為候選的所述串的每個符號建立一個值，為候選的所述串的每個符號建立一個值是通過依次為所述候選串的每個所述符號假定值，并且確定所假定的符號值是否得到一個依賴于搜索界限被滿足的距離度量，該搜索界限定義一個依賴于所述輸入信號的搜索區(qū)域，所述候選串的被假定值的每個符號定義所述搜索的一個級別，所述解碼還包含為每個所述搜索級別定義一個符號值集合，所述假定的值從該符號值集合中選擇，所述符號值集合在不同的所述搜索級別是不同的。14.運行時實施權(quán)利要求13的方法的處理器控制碼。15.裝載權(quán)利要求14的處理器控制碼的載體。16.包括權(quán)利要求15的載體的接收機。17.一種用于對接收信號進行解碼的解碼器，該接收信號包含通過MIMO信道發(fā)射的符號串，該解碼器包含球形解碼器，在所述接收信號的半徑內(nèi)搜索候選發(fā)射符號串，并且提供已解碼的數(shù)據(jù)輸出；以及球形解碼器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，配置它以為所述搜索定義多個不同的符號值集合，且其中用于所述串的各符號的候選符號可以根據(jù)它們的在所述串中的位置從所述不同的符號值集合中選擇。全文摘要本發(fā)明一般地涉及用于對信號解碼的方法、設(shè)備和處理器控制碼，尤其通過球形解碼的方式。提供一種球形解碼器，配置它以搜索距輸入信號小于搜索界限的一個或多個符號串，該搜索是通過依次為候選串的每個符號建立一個值，為候選串的每個符號建立一個值是通過依次為候選串的每個符號假定值，并且確定所假定的符號值是否得到一個依賴于搜索界限而被滿足的距離度量，候選串的被假定值的每個符號定義一個搜索級，該球形解碼器包括被配置以為每個搜索級定義一個符號值集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所假定的符號值從該符號值集合中選擇，這些符號值集合在不同的搜索級是不同的。文檔編號H04L1/02GK1701579SQ200480000870公開日2005年11月23日申請日期2004年9月30日優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日發(fā)明者余夢霜申請人:株式會社東芝