CN103532608B - 多用户联合检测的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多用户联合检测的方法及装置，其中，该方法包括：在上行控制信道的接收端，通过张量运算对接收信号Y进行检测，获得各个用户传输的信息，其中，通过张量运算对接收信号进行检测，获得各个用户的传输信息包括如下步骤：对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息。本发明解决多用户联合检测方法的计算量大，实现难度大的问题，从而降低计算量，降低该方法实现的难度。

Description

多用户联合检测的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多用户联合检测的方法及装置。

背景技术

在长期演进（Long Term Evolution，简称为LTE）中，上行控制信道分为格式（format）1/1a/1b和格式2/2a/2b，其中，格式1系列用于调度请求（Scheduling Request，简称为SR）和确认字符（Acknowledgement，简称为ACK）/非确认字符（Non-Acknowledgement，简称为NACK）的传输，格式2系列用于信道质量指示（Channel Quality Indication，简称为CQI）和ACK/NACK传输，用户设备（User Equipment，简称为UE）根据待发送信号的种类组合选择相应的格式。物理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel，简称为PUCCH）与物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，简称为PUSCH）的一个重要区别是多个用户同时复用相同的频域和时域资源，在接收端需要检测出所有用户的信息，首先，说明矩阵张量运算（Kronecker tensor）。用“ο”表示矩阵张量乘运算，设矩阵A是m行n列矩阵和B为p行q列矩阵，则：

例如：

则

如果矩阵A和矩阵B的列数相同，那么定义对应列张量运算符“◇”。例如：

那么，

根据LTE协议（TS36.211）在普通循环前缀（Normal CP）时，

上行控制信道（PUCCH）格式2（format2）的模式下，在每个时隙内有7个符号，其中，一些符号用于传输导频参考符号，一些符号用于传送数据符号。令s^u表示第u个用户在这7个符号上传送的信息，则s^u可以表示为列向量“T”表示转置。

对于上行控制信道（PUCCH）格式2（format2）在每个时隙内符号l=1和l=5为传输导频参考符号的符号，l=0，2，3，4，6为传输数据符号的符号。即s^u可以表示为

对于上行控制信道（PUCCH）格式1/1a/1b（format1/1a/1b）的模式下，在每个时隙内符号l=2、3和l=4为传输导频参考符号的符号，其在时间方向上有正交扩展，因此，相当于其上传送了一个正交码，每个用户的正交码可以相同也可以不同，但事先总是已知的。同理，在用于传输数据符号的符号上也有类似的时间方向正交扩展，那么，s^u可以表示为此时和是包含了时间方向上的正交扩展。

对各个符号乘以第u用户的扩频序列w^u，w^u为收端和发端都已知的长度为12的CAZAC列向量序列。但是需要注意的是，在协议TS36.211中，用户在不同符号l上的扩频序列不同，根据符号l增加了固定、确定、和用户无关的循环移位以减少互干扰，在接收端可以对接收的多用户的混合信号做对应的反处理，因此在这里用户u各个符号l间的扩频序列直接建模为相同的w^u。

为第u用户在天线a上受到的信道影响，为一个标量。记其中A为接收天线数，则h^u表示第u用户在各个天线上的信道影响。

令S＝[s¹…s^U]，W=[w¹…w^U]，H＝[h¹…h^U]，则可以用矩阵表示***方程为

Y_ant=(S◇W)·H^T+N，或者

Y_sym=(W◇H)·S^T+N，

其中的N表示噪声量，S◇W＝[s¹οw¹...s^Uοw^U]，W◇H＝[w¹οh¹...w^Uοh^U]。Y_ant是(12*7)×A的矩阵，Y_sym是(12A)×7的矩阵。Y_ant和Y_sym是对同一组接收信号Y按照不同方式排列所得。接收信号Y按照子载波、符号和天线三个量的结构如图1所示，w为子载波方向，s为符号方向，a为天线方向。

信号Y_ant中第a列对应第a个天线上的接收数据，在第a列中是将接收信号按照先子载波、后符号的顺序组成，如图2所示。

Y_sym的第l列对应第l个符号上的接收数据，在第l列中是将接收信号按照先天线、后子载波的顺序组成，如图3所示。

利用张量进行检测的基本思想是迭代。发送端的信息S中除了用于传输导频参考符号上是收、发端都已知的信息外，其他信息均为待检测的，都初始化为“0”。将作为S的检测结果，对于格式2初始化为：

对于格式1/1a/1b初始化为：

然后，进行n次迭代运算：

for iter=1:n

end

其中的运算符为Moose-Penrose广义逆，即经过n次迭代后的为检测结果。的列对应用户，每列7行，行对应一个时隙的7个符号，对应l=0，1，2，3，4，5，6符号。对于格式2，上述迭代后的即为检测结果，对于格式1/1a/1b来说是包含了时间方向的正交扩展因子的结果，只需进行解正交即可得到检测结果。同时还得到了每个用户的信道估计列对应用户，行对应天线。

但是，对于上述方法，其中需要计算Moose-Penrose广义逆其阶数等于用户数。对于格式2来说，最大为12个用户，即需要对12阶复数方阵求逆，这在工程上是非常困难的；对于格式1/1a/1b，则阶数更高，常规情况下可以到18阶，而上限为36阶，这在工程中显然是不可实现的。

针对相关技术中上述至少之一的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种多用户联合检测的方法及装置，以至少解决相关技术中的多用户联合检测的方法计算量大，实现难度大的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多用户联合检测的方法，其包括：在上行控制信道的接收端，通过张量运算对接收信号Y进行检测，获得各个用户传输的信息，其中，通过张量运算对接收信号进行检测，获得各个用户的传输信息包括如下步骤：对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W=[w¹…w^U]进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，s¹表示第一个用户在该时隙上的传输信息，U表示用户的个数，w¹表示第一用户的扩频序列，h¹表示第一用户在各个接收天线上的信道估计；对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息。

优选地，按照上行控制信道的格式对各个用户在时隙上的传输信息组成的矩阵进行初始化，获得矩阵对应上行控制信道的格式将时隙上用于传输数据的符号的信息初始化为0。

优选地，上行控制信道的格式包括以下之一：上行控制信道格式1/1a/1b、上行控制信道格式2/2a/2b。

优选地，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：矩阵与扩频矩阵W进行对应列张量运算；信号Y_ant矩阵与对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

优选地，接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵与对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，信号Y_ant矩阵的第a列与对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第a个天线上的信道估计；重复进行上述步骤获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，A表示天线的个数。

优选地，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息。

优选地，接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息包括：信号Y_sym矩阵的各列与时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，信号Y_sym矩阵第l列与矩阵W和矩阵张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第l个符号上的传输信息；重复进行上述步骤获得各个用户在该时隙上的传输信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种多用户联合检测的方法装置，其包括：第一复共轭转置相乘模块，用于对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W=[w¹…w^U]进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，s¹表示第一个用户在该时隙上的传输信息，U表示用户的个数，w¹表示第一用户的扩频序列，h¹表示第一用户在各个接收天线上的信道估计；第二复共轭转置相乘模块，用于对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息。

优选地，第一复共轭转置相乘模块包括：对应列张量运算单元，用于对矩阵与扩频矩阵W进行对应列张量运算；复共轭转置相乘并累加单元，用于对信号Y_ant矩阵与对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

优选地，复共轭转置相乘单元，还用于信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，信号Y_ant矩阵的第a列与对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第a个天线上的信道估计；重复进行上述步骤获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，A表示天线的个数。

优选地，第二复共轭转置相乘模块，还用于信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息。

优选地，第二复共轭转置相乘模块，还用于信号Y_sym矩阵的各列与时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，信号Y_sym矩阵第l列与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第l个符号上的传输信息；

重复进行上述步骤获得各个用户在该时隙上的传输信息。

在本发明中，首先，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵然后，对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息，将运算转换为复数相乘再求和的运算，避免进行复数方阵求逆，从而降低了计算量，降低了该方法实现的难度，提高了该方法的检测性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的接收信号Y的结构示意图；

图2是根据相关技术的信号Y_ant在接收信号Y中抽取方式的示意图；

图3是根据相关技术的信号Y_sym在接收信号Y中抽取方式的示意图；

图4是根据本发明实施例的多用户联合检测的方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的多用户联合检测的装置的结构框图；以及

图6是根据本发明实施例的第一复共轭相乘模块的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供了一种多用户联合检测的方法，如图4所示，该多用户联合检测的方法包括步骤S402至步骤S404。

步骤S402：在上行控制信道的接收端，通过张量运算对接收信号Y进行检测，获得各个用户传输的信息，其中，通过张量运算对接收信号进行检测，获得各个用户的传输信息包括如下步骤：对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W=[w¹…w^U]进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，s¹表示第一个用户在该时隙上的传输信息，U表示用户的个数，w¹表示第一用户的扩频序列，h¹表示第一用户在各个接收天线上的信道估计。

步骤S404：对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息。

通过上述步骤，首先，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵然后，对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息，将运算转换为复数相乘再求和的运算，避免进行复数方阵求逆，从而降低了计算量，降低了该方法实现的难度，提高了该方法的检测性能。

优选地，在协议TS36.211中，用户在不同符号l上的扩频序列不同，根据符号l增加了固定、确定、和用户无关的循环移位以减少互干扰，在接收端可以对接收的多用户的混合信号做对应的反处理，为了便于计算，因此在这里用户u各个符号l间的扩频序列直接建模为相同的w^u。

优选地，以下例来说明上述矩阵间的复共轭转置相乘运算，例如，

A=[a1 a2 a3]

B=[b1 b2 b3]

AB^H可以直接描述为矩阵A与矩阵B的复共轭转置相乘，也可以描述为矩阵A与矩阵B的复共轭按行点对点相乘并累加，即上述公式中的最后一步。如果矩阵A和矩阵B是多行矩阵，AB^H还是可以直接描述为矩阵A与矩阵B的复共轭转置相乘，或者矩阵A的某行与矩阵B的某行点对点相乘并累加。

优选地，上述初始化矩阵可以通过以下步骤来获得，例如，按照上行控制信道的格式对各个用户在时隙上的传输信息组成的矩阵进行初始化，获得矩阵对应上行控制信道的格式将时隙上用于传输数据的符号的信息初始化为0。即在对应不同的上行控制信道的格式的情况下，将该时隙上用于传输数据的符号上的信息初始化为0。

优选地，上述上行控制信道的格式可以包括以下之一：上行控制信道格式1/1a/1b、上行控制信道格式2/2a/2b。例如，在上行控制信道格式1/1a/1b的情况下，在每个时隙内符号l=2、3和l=4为用于传输导频参考符号的符号，符号l=0、1、5、6用于传输数据，则将符号l=0、1、5、6上的信息初始化为0，即在上行控制信道格式2/2a/2b的情况下，在每个时隙内符号l=1和l=5为传输导频参考符号的符号，符号l=0，2，3，4，6为传输数据符号的符号，则将符号l=0，2，3，4，6初始化为0，即其中，U为用户个数。

为了降低计算量，在本优选实施例中，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：矩阵与扩频矩阵W进行对应列张量运算；信号Y_ant矩阵与对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

在上述优选实施例中，矩阵与扩频矩阵W进行对应列张量运算后得到的矩阵的列与用户对应，即共U列，然后，通过信号Y_ant矩阵与上述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计组成的矩阵将获得矩阵的计算转化为复数乘机再求和的运算，避免进行复数方阵求逆的计算，从而降低了计算量。

上述通过信号Y_ant矩阵与上述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计组成的矩阵步骤可以通过以下方式来实现：信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，信号Y_ant矩阵的第a列与对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第a个天线上的信道估计；重复进行上述步骤获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，A表示天线的个数。

在上述优选实施例中，信号Y_ant的获取方式如图2所示，信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，然后，信号Y_ant矩阵的第a列与对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭相乘并累加，获得各个用户在第a个天线上的信道估计，经过重复上述步骤，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计，即

为了进一步地降低计算量，在本实施例中，对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息。

在上述实施例中，矩阵W和矩阵进行对应列张量相乘的结果矩阵的各列与用户对应，即共U列，然后，信号Y_sym矩阵与上述对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，以获得获得各个用户在该时隙上的传输信息，将计算转化为复数乘机再求和的运算，避免进行复数方阵求逆的计算，从而进一步地降低了计算量。

上述接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵张量相乘的结果矩阵与进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息的步骤可以通过以下方式实现：信号Y_sym矩阵的各列与时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，信号Y_sym矩阵第l列与矩阵W和矩阵张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第l个符号上的传输信息；重复进行上述步骤获得各个用户在该时隙上的传输信息。

在上述优选实施例中，信号Y_sym的获取方式如图3所示，信号Y_sym矩阵的各列与时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，然后，信号Y_sym矩阵第l列与矩阵W和矩阵张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第l个符号（即符号l-1）上的传输信息；经过重复上述步骤，获得各个用户在该时隙上的传输信息，完成在该时隙的多用户联合检测，经过多次重复上述步骤即可获得各个用户检测结果信息。

优选地，可以通过以下迭代方式来获得各个用户检测结果信息：

for iter=1:n

end

优选地，在上行控制信道格式1/1a/1b的情况下，在每个时隙内符号l=2、3和l=4为传输导频参考符号的符号，由于其在时间方向上有正交扩展，因此，相当于其上传送了一个正交码，上述检测方法获得的各个用户的检测信息是包含了时间方向的正交扩展因子的结果，只需进行解正交即可得到检测结果。

本实施例提供了一种多用户联合检测的装置，如图5所示，该多用户联合检测的装置包括：第一复共轭转置相乘模块502，用于对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W=[w¹…w^U]进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，s¹表示第一个用户在该时隙上的传输信息，U表示用户的个数，w¹表示第一用户的扩频序列，h¹表示第一用户在各个接收天线上的信道估计；第二复共轭转置相乘模块504，连接至第一复共轭转置相乘模块502，用于对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息。

在上述实施例中，第一复共轭转置相乘模块502对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭转置相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵然后，第二复共轭转置相乘模块504对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭转置相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息，将运算转换为复数相乘再求和的运算，避免进行复数方阵求逆，从而降低了计算量，降低了该方法实现的难度，提高了该方法的检测性能。

为了降低计算量，在本优选实施例中，如图6所示，上述第一复共轭转置相乘模块502包括：对应列张量运算单元5022，用于对矩阵与扩频矩阵W进行对应列张量运算；复共轭转置相乘并累加单元5024，连接至对应列张量运算单元5022，用于对信号Y_ant矩阵与对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

上述复共轭转置相乘并累加单元5024，还用于信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，信号Y_ant矩阵的第a列与对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘相乘并累加，获得各个用户在第a个天线上的信道估计；

重复进行上述步骤获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，A表示天线的个数。

为了进一步地降低计算量，在本实施例中，在本优选实施例中，第二复共轭转置相乘模块504，还用于信号Y_sym矩阵与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在该时隙上的传输信息。

在获得各个用户在该时隙上的传输信息的过程中，上述第二复共轭转置相乘模块504，还用于信号Y_sym矩阵的各列与时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，信号Y_sym矩阵第l列与矩阵W和矩阵对应列张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得各个用户在第l个符号上的传输信息；重复进行上述步骤获得各个用户在该时隙上的传输信息。

以下结合实施例对上述各个优选实施例进行详细地描述。

在本实施例中，以上行控制信道格式2为例，上述多用户联合检测的方法包括如下步骤：

S1：对接收信号Y重新编排顺序得到Y_ant和Y_sym。

S2：对于用户u，初始化s^u=[0 1 0 0 0 1 0]^T。

S3：将s^u与其对应的w^u进行对应列张量相乘结果为一列向量，记为sw^u。

S4：将sw^u与Y_ant的第a列复共轭相乘并累加得到即用户u在天线a上的信道估计，遍历天线a=1，2，…，A，得到用户u在各天线上的信道估计，得到

S5：将w^u与h^u进行对应列张量相乘结果为一列向量，记为wh^u。

S6：将wh^u与Y_sym的第l+1（因为列编号从1开始，而符号编号从0开始，所以第l+1列对应符号l）列复共轭相乘并累加得到即用户u在符号l上的检测结果，遍历符号l=0，1，…，6得到用户u在各符号上的检测结果，即

S7：将步骤S3到S6迭代计算4次，最后一次的结果即为第u个用户在一个时隙上的检测结果。

S8：对所有的用户u重复步骤S2~S7，得到所有用户的检测结果。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和各个用户的扩频矩阵W进行复共轭相乘，获得各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵然后，对接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、矩阵W和矩阵进行复共轭相乘，获得各个用户在时隙上的传输信息，将运算转换为复数相乘再求和的运算，避免进行复数方阵求逆，从而降低了计算量，降低了该方法实现的难度，提高了该方法的检测性能。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多用户联合检测的方法，其特征在于，包括：

在上行控制信道的接收端，通过张量运算对接收信号Y进行检测，获得各个用户传输的信息，其中，通过张量运算对接收信号进行检测，获得各个用户的传输信息包括如下步骤：

对所述接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、所述各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和所述各个用户的扩频矩阵W＝[w¹ ... w^U]进行复共轭转置相乘，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，所述s¹表示第一用户在该时隙上的传输信息，所述U表示用户的个数，所述w¹表示所述第一用户的扩频序列，所述h¹表示所述第一用户在所述各个接收天线上的信道估计；其中，所述第一预设排序规则用于将所述接收信号Y按照先子载波、后符号的顺序进行排序；

其中，所述矩阵与所述扩频矩阵W进行对应列张量运算；

所述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置与所述信号Y_ant矩阵相乘，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

对所述接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、所述矩阵W和所述矩阵进行复共轭转置相乘，获得所述各个用户在所述时隙上的传输信息；其中，所述第二预设排序规则用于将所述接收信号Y按照先天线、后子载波的顺序进行排序；

其中，所述矩阵W和所述矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置与所述信号Y_sym矩阵相乘，获得所述各个用户在该时隙上的传输信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述上行控制信道的格式对所述各个用户在所述时隙上的传输信息组成的矩阵进行初始化，获得所述矩阵对应所述上行控制信道的格式将所述时隙上用于传输数据的符号的信息初始化为0。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上行控制信道的格式包括以下之一：上行控制信道格式1/1a/1b、上行控制信道格式2/2a/2b。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵与所述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵包括：

所述信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，所述信号Y_ant矩阵的第a列与所述对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在第a个天线上的信道估计；

重复进行上述步骤获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，所述A表示天线的个数。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵与所述矩阵W和所述矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在该时隙上的传输信息包括：

所述信号Y_sym矩阵的各列与所述时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，所述信号Y_sym矩阵第l列与所述矩阵W和所述矩阵张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在所述第l个符号上的传输信息；

重复进行上述步骤获得所述各个用户在该时隙上的传输信息。

6.一种多用户联合检测的装置，其特征在于，包括：

第一复共轭转置相乘模块，用于对接收信号Y通过第一预设排序规则获得的信号Y_ant矩阵、各个用户在一个时隙上的传输信息组成的矩阵的初始化矩阵和所述各个用户的扩频矩阵W＝[w¹ ... w^U]进行复共轭转置相乘，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，所述s¹表示第一用户在该时隙上的传输信息，所述U表示用户的个数，所述w¹表示所述第一用户的扩频序列，所述h¹表示所述第一用户在所述各个接收天线上的信道估计；其中，所述第一预设排序规则用于将所述接收信号Y按照先子载波、后符号的顺序进行排序；

其中，所述矩阵与所述扩频矩阵W进行对应列张量运算；

所述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置与所述信号Y_ant矩阵相乘，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

第二复共轭转置相乘模块，用于对所述接收信号Y通过第二预设排序规则获得的信号Y_sym矩阵、所述矩阵W和所述矩阵进行复共轭转置相乘，获得所述各个用户在所述时隙上的传输信息；其中，所述第二预设排序规则用于将所述接收信号Y按照先天线、后子载波的顺序进行排序；

其中，所述矩阵W和所述矩阵对应列张量相乘的结果矩阵进行复共轭转置与所述信号Y_sym矩阵相乘，获得所述各个用户在该时隙上的传输信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一复共轭转置相乘模块包括：

对应列张量运算单元，用于对所述矩阵与所述扩频矩阵W进行对应列张量运算；

复共轭转置相乘并累加单元，用于对所述信号Y_ant矩阵与所述对应列张量运算的结果矩阵进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述复共轭转置相乘并累加单元，还用于所述信号Y_ant矩阵的各列与各个接收天线对应，在第a列上将第a个天线接收的信号按照子载波、符号的顺序排列，所述信号Y_ant矩阵的第a列与所述对应列张量运算的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在第a个天线上的信道估计；

重复进行上述步骤获得所述各个用户在各个接收天线上的信道估计矩阵其中，所述A表示天线的个数。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二复共轭转置相乘模块，还用于所述信号Y_sym矩阵的各列与所述时隙的各个符号对应，在第l列上将第l个符号上的接收信号按照天线、子载波的顺序排列，所述信号Y_sym矩阵第l列与所述矩阵W和所述矩阵对应列张量相乘的结果矩阵的每列进行复共轭转置相乘并累加，获得所述各个用户在所述第l个符号上的传输信息；

重复进行上述步骤获得所述各个用户在该时隙上的传输信息。