專利名稱：一種信號聯合檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，特別是涉及信號聯合檢測方法及裝置。
背景技術：
CDMA系統(tǒng)中，由于多個用戶的隨機接入，所使用的擴頻碼集一般并非嚴格正交，非零互相關系數會引起各用戶之間的相互干擾即多址干擾(MAI)；多址干擾的存在帶來兩個問題一是系統(tǒng)的容量受到限制，二是遠近效應嚴重影響系統(tǒng)性能。根據對MAI處理方法的不同，次優(yōu)多用戶檢測技術可以分為干擾抵消和聯合檢測(又稱為線性檢測)兩種。相比而言，聯合檢測算法有計算量小易于實現的優(yōu)點，在實際中應用廣泛。采用的聯合檢測算法表達式如下式所式d = (T)"1 AhR> (7Av^ 1)其中，T = AhRh1A + !^1，稱為最小均方誤差算法(MMSE)。H表示共軛轉置運算，A
為系統(tǒng)矩陣，Rn為噪聲的協(xié)方差矩陣，Rd為發(fā)送數據的協(xié)方差矩陣，接收信號為e。若& = I，則公式1可簡化為d^^iA^^A + iy'AX'e (公式幻MMSE算法對噪聲有一定的抑制能力，且能消除多址干擾和符號間干擾。因此，一般都會采用MMSE算法進行信號的聯合檢測。目前聯合檢測算法僅使用了 MMSE檢測算法，在噪聲較大時，其抗噪能力較弱。比如說，在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道環(huán)境下或帶有直射徑類AWGN信道環(huán)境下，MMSE并不能達到令人滿意的檢測性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種信號聯合檢測方法及裝置，用于提高聯合檢測的檢測性能。一種信號聯合檢測方法，包括以下步驟根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小；當噪聲小時，根據用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測；當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測。一種用于信號聯合檢測的裝置，包括判斷模塊，用于根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是??；檢測模塊，用于當噪聲小時，根據用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測，當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測。本發(fā)明實施例中在噪聲較小時采用用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測，在噪聲較大時采用用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測，針對不同的網絡環(huán)境采用對應的算法進行聯合檢測，提高了聯合檢測的檢測性能。


圖1為本發(fā)明實施例中信號聯合檢測的主要方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例中根據第一功率和第一門限值確定噪聲狀態(tài)時信號的聯合檢測方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例中根據第一功率、第二功率和第二門限值確定噪聲狀態(tài)時信號的聯合檢測方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中根據第一功率、第二功率和第三門限值確定噪聲狀態(tài)時信號的聯合檢測方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例中裝置的主要結構圖；圖6為本發(fā)明實施例中裝置的詳細結構圖；圖7為本發(fā)明實施例中仿真結果的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中在噪聲較小時采用用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測，在噪聲較大時采用用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測，針對不同的網絡環(huán)境采用對應的算法進行聯合檢測，提高了聯合檢測的檢測性能。參見圖1，本實施例中信號聯合檢測的主要方法流程如下步驟101 根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小。步驟102 當噪聲小時，根據用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測。步驟103 當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測。以上流程中的每個步驟都有多種實現方式。在步驟101中，如判斷噪聲信號的第一功率是否不小于預設的第一門限值，若是，則確定噪聲大，否則確定噪聲小?；蛘撸鶕肼曅盘柕牡谝还β屎徒邮招盘柕牡诙β屎皖A設的門限值確定噪聲是大或是小。具體的，判斷第一功率與第二功率的比值是否不小于預設的第二門限值，若是，則確定噪聲大， 否則確定噪聲?。换蛘?，判斷第二功率與第一功率的比值是否不小于預設的第三門限值，若是，則確定噪聲小，否則確定噪聲大。還可以有其它判斷噪聲是大或是小的方式，均適用于本實施例，此處不一一列舉。在步驟102中，第一算法為最小均方誤差算法(MMSE)，匪SE
算法的表達式為& = OT1 AfiR^e，T= A11ITn1A + :! ,A為系統(tǒng)矩陣，I^n為噪聲的協(xié)方差矩陣，
H表示共軛轉置運算，I為單位陣，e為接收信號。或者將MMSE算法的表達式略做變形，如 T=AwRn1A + ^, α為修正因子，且α = 1。第二算法為匹配濾波算法(MF)或包含修正因子的匪SE算法。MF的表達式為3 = (T)-1 AhRi^ ,T = L·包含修正因子的匪SE算法的 =+ , α >1。當第一算法采用未做變形的MMSE算
法，第二算法采用MF算法時，聯合檢測的檢測性能較佳。當第一算法和第二算法均采用包含修正因子的匪SE算法時，第一算法中α = 1，第二算法中α > 1，這樣可通過α的不同取值來實現不同的算法，簡化了算法的實現過程，并且提高了檢測性能。為了使得修正后的匪SE算法中的T矩陣能退化成數量矩陣，則α可以是一個很大的值，如α > 10。α還與信噪比有關，信噪比越大，α的值設得越小，檢測性能就越好。
下面通過三個實施例來詳細介紹。參見圖2，本實施例中根據第一功率和第一門限值確定噪聲狀態(tài)時信號的聯合檢測方法的流程如下步驟201 獲得接收信號的信道沖激響應。mk" =I^aMa,...XaIka= 1. · · Ka， ka為天線編號，Ka為總的天線數，W為信道估計窗長。步驟202 根據信道沖激響應確定噪聲信號的第一功率Pn。步驟203 判斷第一功率是否不小于第一門限值，若是，則確定噪聲處于較大的狀態(tài)，繼續(xù)步驟204，否則確定噪聲處于較小的狀態(tài)，繼續(xù)步驟205。步驟204 采用MF算法對接收信號進行聯合檢測。步驟205 采用未變形的MMSE算法對接收信號進行聯合檢測。參見圖3，本實施例中根據第一功率、第二功率和第二門限值確定噪聲狀態(tài)時信號的聯合檢測方法的流程如下步驟301 獲得接收信號的信道沖激響應。mka =IKaXa,...XaI^= l...Ka, ka為天線編號，Ka為總的天線數，W為信道估計窗長。步驟302 根據信道沖激響應確定噪聲信號的第一功率Pn。步驟303 根據信道沖激響應確定接收信號的第二功率Pd。此步驟可以與步驟302 同時進行。步驟304:判斷第一功率與第二功率的比值是否不小于第二門限值，若是，則確定噪聲處于較大的狀態(tài)，繼續(xù)步驟305，否則確定噪聲處于較小的狀態(tài)，繼續(xù)步驟306。第二門限通過仿真的方法獲取，如TD-SCDMA中仿真取值為4dB時檢測性能較好。步驟305 采用包含α的匪SE算法對接收信號進行聯合檢測，α > 1。步驟306 采用包含α的匪SE算法對接收信號進行聯合檢測，α = 1。

其中，步驟304-306 可表示為
權利要求
1.一種信號聯合檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是?。?當噪聲小時，根據用于消除多址干擾的第一方法對信號進行聯合檢測； 當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二方法對信號進行聯合檢測。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小的步驟包括判斷噪聲信號的第一功率是否不小于預設的第一門限值，若是，則確定噪聲大，否則確定噪聲小。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小的步驟包括根據噪聲信號的第一功率和接收信號的第二功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，根據噪聲信號的第一功率和接收信號的第二功率確定噪聲的大小的步驟包括判斷第一功率與第二功率的比值是否不小于預設的第二門限值，若是，則確定噪聲大，否則確定噪聲??；或者根據噪聲信號的第一功率和接收信號的第二功率確定噪聲的大小的步驟包括判斷第二功率與第一功率的比值是否不小于預設的第三門限值，若是，則確定噪聲小，否則確定噪聲大。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，第一方法為最小均方誤差算法MMSE。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，匪SE具體包括通過A= (T)-1 AhR;;1^Τ=ΑηΙ^Α + Ι確定聯合檢測結果，其中α為修正因子，且α = 1，A為系統(tǒng)矩陣，Ι η為噪聲的協(xié)方差矩陣，H表示共軛轉置運算，I為單位陣，e為接收信號。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，第二方法為匹配濾波算法MF；或者第二方法為包含修正因子的匪SE。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，包含修正因子的匪SE具體包括通過S = (Tr1AflR)，T=AHR;lA + aI確定聯合檢測結果，其中α為修正因子，且α >1，A為系統(tǒng)矩陣，&為噪聲的協(xié)方差矩陣，H表示共軛轉置運算，I為單位陣，e為接收信號。
9.一種用于信號聯合檢測的裝置，其特征在于，包括判斷模塊，用于根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是小； 檢測模塊，用于當噪聲小時，根據用于消除多址干擾的第一方法對信號進行聯合檢測， 當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二方法對信號進行聯合檢測。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，判斷模塊判斷噪聲信號的第一功率是否不小于預設的第一門限值，若是，則確定噪聲大，否則確定噪聲小。
11.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，判斷模塊根據噪聲信號的第一功率和接收信號的第二功率確定噪聲的大小。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，判斷模塊判斷第一功率與第二功率的比值是否不小于預設的第二門限值，若是，則確定噪聲大，否則確定噪聲??；或者判斷模塊判斷第二功率與第一功率的比值是否不小于預設的第三門限值，若是，則確定噪聲小，否則確定噪聲大。
13.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，第一方法為最小均方誤差方法MMSE。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于，匪SE具體包括通過〗=(TT1AliR-JeΤ=ΑΗΙ^Α + αΙ確定聯合檢測結果，其中α為修正因子，且α = 1，A為系統(tǒng)矩陣，Ι η為噪聲的協(xié)方差矩陣，H表示共軛轉置運算，I為單位陣，e為接收信號。
15.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，第二方法為匹配濾波方法MF;或者第二方法為包含修正因子的匪SE。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，包含修正因子的匪SE具體包括通過S = CIT1 ΑΗΙΙηΛ，T=AHR;lA + i;d確定聯合檢測結果，其中α為修正因子，且α >1，A為系統(tǒng)矩陣，&為噪聲的協(xié)方差矩陣，H表示共軛轉置運算，I為單位陣，e為接收信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號聯合檢測方法，用于提高聯合檢測的檢測性能。所述方法包括根據噪聲信號的第一功率和預設的門限值確定噪聲是大或是?。划斣肼曅r，根據用于消除多址干擾的第一算法對信號進行聯合檢測；當噪聲大時，根據用于抑制噪聲的第二算法對信號進行聯合檢測。本發(fā)明還公開了用于實現所述方法的裝置。
文檔編號H04W24/02GK102215514SQ20101014566
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者康紹莉, 張艷, 徐紅艷, 戴曉明 申請人:電信科學技術研究院