CN111669206B - 一种信号检测方法及装置 - Google Patents

一种信号检测方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111669206B
CN111669206B CN202010437513.4A CN202010437513A CN111669206B CN 111669206 B CN111669206 B CN 111669206B CN 202010437513 A CN202010437513 A CN 202010437513A CN 111669206 B CN111669206 B CN 111669206B
Authority
CN
China
Prior art keywords
matrix
signal
diagonal
determining
transmission channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010437513.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111669206A (zh
Inventor
吕华章
张力方
冯毅
朱常波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China United Network Communications Group Co Ltd
Original Assignee
China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China United Network Communications Group Co Ltd filed Critical China United Network Communications Group Co Ltd
Priority to CN202010437513.4A priority Critical patent/CN111669206B/zh
Publication of CN111669206A publication Critical patent/CN111669206A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111669206B publication Critical patent/CN111669206B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

一种信号检测方法及装置，涉及通信技术领域，解决了现有的还原发送信号的方法，还原的发送信号的质量较差的问题。该方法应用于包括发射端、接收端和传输信道通信***中。发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***。MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数。发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号。信号检测方法包括：接收端获取传输信道的在无失真状态下的第一矩阵，并根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵，然后根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。

Description

一种信号检测方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号检测方法及装置。
背景技术
天线的信号在传输过程中会遭受噪声的干扰，因此，接收天线在接收到发射天线发出的信号之后，需要尽可能的还原发送信号。
在MIMO天线技术中，接收天线可以根据迫零(zero forcing,ZF)算法还原发送信号。ZF算法的本质是让信道向量(用于表示信号的传输信道)和噪声向量(用于表示接收信号时遭受的噪声)垂直，从而让噪声向量在信道向量的投影上的分量为零(相当于噪声对信号无干扰)。
但是，在噪声较强的环境下采用ZF算法还原信号时，由于噪声向量在信号向量的投影上的分量较大，因此，可能造成最终确定到的信号质量较差。
发明内容
本申请实施例提供一种信号检测方法及装置，解决了现有的还原发送信号的方法，还原的发送信号的质量较差的问题。
为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种信号检测方法，该方法应用于包括发射端、接收端和传输信道通信***中。发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***。MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数。发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号。信号检测方法包括：接收端获取传输信道在无失真状态下的第一矩阵，并根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵，然后根据接收到的接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。
可以看出，本申请实施例中，接收端首先获取传输信道的在无失真状态下的第一矩阵，并根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。当接收端根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号时，由于传输信道的零空间矩阵为改造后的信道矩阵，相比现有技术，噪声矩阵与改造后的零空间矩阵的向量积更小。因此，接收端可以根据改造后的信道矩阵减小噪声向量在信道向量的投影上的分量，进而降低噪声对接收信号的影响，提高信号检测的质量。
第二方面，提供一种信号检测装置，应用于包括发射端、接收端和传输信道的通信***中，发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***；MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数；发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号；信号检测方法应用于接收端，包括：获取单元、确定单元。获取单元，用于获取传输信道的第一矩阵；第一矩阵为传输信道在无失真状态下的信道矩阵。确定单元，用于根据获取单元获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。确定单元，还用于根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。
第三方面，提供一种信号检测装置，包括存储器和处理器；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当信号检测装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使信号检测装置执行第一方面所述的信号检测方法。
该信号检测装置可以是无线接入网设备，也可以是无线接入网设备中的一部分装置，例如无线接入网设备中的芯片***。该芯片***用于支持无线接入网设备实现第一方面及其任意一种可能的实现方式中所涉及的功能，例如，接收、确定、分流上述信号检测方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片***包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得该计算机执行第一方面所述的信号检测方法。
第五方面，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在信号检测装置上运行时，使得信号检测装置执行如上述第一方面所述的信号检测方法。
需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在第一计算机可读存储介质上。其中，第一计算机可读存储介质可以与信号检测装置的处理器封装在一起的，也可以与信号检测装置的处理器单独封装，本申请实施例对此不作限定。
本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。
在本申请实施例中，上述信号检测装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为本申请实施例提供的通信***的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种信号检测装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种信号检测装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种信号检测方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种信号检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
还需要说明的是，本申请实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
为了便于理解本申请，现对本申请实施例涉及到的相关概念进行描述。
MIMO天线***
MIMO天线***是指在发射端和接收端部署多根天线(天线通常为n*n维的方阵阵列天线)。发射端在发射信号时将内容分为多份，通过多个不同的天线发射到接收端。接收端根据接收到的信号进行组合，得到发射端发送的信号。由于MIMO技术可以使发射端单一天线发送的信号流量大大降低，因此可以提高信号的传送距离和接收范围，提高信号的传输速度，同时还不占用额外的频谱资源。进一步的，因为每个发射端和接收端之间的信道不同，MIMO技术还可以大大提高发射端的信道容量。
大规模MIMO天线***与MIMO天线***原理相同，但是天线数量会大量增多，例如发射端和接收端均有64、128、256个天线。其信号发射原理相同，但是不必所有天线均发送一部份信号。例如在一个接收端和发射端均有64个天线的MIMO天线***中可以将信号分为15份或20份等，分别选择15或20个天线发送至15或20个接收端天线上。
信号检测
发射端将信号发射到接收端时，由于信号在传输过程中的干扰(例如噪声)是不可避免的，尤其是在MIMO天线***中，各个天线之间还存在着干扰。因此信号检测是指接收端在接收到信号之后，根据接收到的信号和信道矩阵最大限度的还原发射端发送的信号，以保证传输的准确性。
为了对MIMO***的信号进行检测，首先需要建立MIMO***模型。一般MIMO天线***的接收信号的信号向量可以表示为：
P＝Q*M+R； (1)
其中，P为MIMO天线***的接收信号的信号向量，Q为发射信号的信号向量，M为传输信道的信道矩阵，R为接收端天线上的加性噪声。
接收端对信号的检测即为对信号中未知的发送信号的信号向量(即上述公式中的Q)的检测。信号检测的过程可以看作如何确定发送信号的信号向量Q的过程。
迫零(zero forcing,ZF)算法。
ZF算法的本质是让信道向量(用于表示信号的传输信道)和噪声向量(用于表示接收信号时遭受的噪声)垂直，从而让噪声向量在信道向量的投影上的分量为零(相当于噪声对信号无干扰)。ZF算法中，接收信号的信号向量可以表示为：
Y＝P*MM*(MM*M)-1； (2)
其中，Y为接收信号根据ZF算法处理后的信号向量，P为MIMO天线***的接收信号的信号向量，M为传输信道的信道矩阵。
将公式(2)带入公式(1)可得：
Y＝Q+MM*(MM*M)-1*R
基于上述公式可知，在噪声较强的环境下采用ZF算法还原信号时，由于噪声向量在信号向量的投影上的分量较大，因此，可能造成最终确定到的信号质量较差。
针对上述问题，本申请实施例提供的一种信号检测方法，通过将传输信道的信道矩阵改造为零空间矩阵，使得噪声矩阵与改造后的零空间矩阵的向量积更小，接收端可以根据改造后的信道矩阵减小噪声向量在信道向量的投影上的分量，进而降低噪声对接收信号的影响，提高信号检测的质量。
本申请实施例提供的信号检测方法应用于包括发射端、接收端和传输信道的通信***中。发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***。MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数。发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号。
图1示出了该通信***的一种结构。如图1所示，该通信***包括发射端11、接收端12和传输信道13。发射端11和接收端12部署有2*2维的天线这列。当发射端11需要发送信号时，将信号分为2份，并通过发射端11的2个天线上发射。接收端12的2个天线中，每个天线通过传输信道13接收发射端11发射的2份信号(如图1中的发射端11的第一个天线向接收端12的第一个天线发射的信号h11和发射端11的第一个天线向接收端12的第二个天线发射的信号h12，或者发射端11的第二个天线向接收端12的第一个天线发射的信号h21和发射端11的第二个天线向接收端12的第二个天线发射的信号h22)。
可选的，发射端11和接收端12还可以为具有多个天线的MIMO天线***，例如4个天线或8个天线等，本申请实施例对此不作限定。
发射端11和接收端12的基本硬件结构类似，都包括图2所示信号检测装置所包括的元件。下面以图2所示的信号检测装置为例，介绍发射端11和接收端12的硬件结构。
如图2所示，信号检测装置可以包括处理器21，存储器22、通信接口23、总线24。处理器21，存储器22以及通信接口23之间可以通过总线24连接。
处理器21是信号检测装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器21可以是一个通用中央处理单元(central processing unit，CPU)，也可以是其他通用处理器等。其中，通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
作为一种实施例，处理器21可以包括一个或多个CPU，例如图2中所示的CPU 0和CPU 1。
存储器22可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
一种可能的实现方式中，存储器22可以独立于处理器21存在，存储器22可以通过总线24与处理器21相连接，用于存储指令或者程序代码。处理器21调用并执行存储器22中存储的指令或程序代码时，能够实现本发明下述实施例提供的信号检测方法。
在本发明实施例中，对于发射端11和接收端12而言，存储器22中存储的软件程序不同，所以发射端11和接收端12实现的功能不同。关于各设备所执行的功能将结合下面的流程图进行描述。
另一种可能的实现方式中，存储器22也可以和处理器21集成在一起。
通信接口23，用于信号检测装置与其他设备通过通信网络连接，所述通信网络可以是以太网，无线接入网，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。通信接口23可以包括用于接收数据的接收单元，以及用于发送数据的发送单元。
总线24，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图2中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
需要指出的是，图2中示出的结构并不构成对该信号检测装置的限定，除图2所示部件之外，该信号检测装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
图3示出了本申请实施例中信号检测装置的另一种硬件结构。如图3所示，信号检测装置可以包括处理器31以及通信接口32。处理器31与通信接口32耦合。
处理器31的功能可以参考上述处理器21的描述。此外，处理器31还具备存储功能，可以参考上述存储器22的功能。
通信接口32用于为处理器31提供数据。该通信接口32可以是信号检测装置的内部接口，也可以是信号检测装置对外的接口(相当于通信接口23)。
需要指出的是，图2(或图3)中示出的结构并不构成对信号检测装置的限定，除图2(或图3)所示部件之外，该信号检测装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合上述图1示出的通信***和上述图2(或图3)示出的信号检测装置，对本申请实施例提供的信号检测方法进行详细介绍。
图4为本申请实施例提供的一种信号检测方法的流程示意图。如图4所示，该信号包括下述S401-S403。
S401、接收端获取传输信道在无失真状态下的信道矩阵。
传输信道在无失真状态下的信道矩阵为第一矩阵。第一矩阵又称为理想信道矩阵。
接收端可以通过导频法等方式获取第一矩阵，具体可参考现有技术对导频法的描述，本申请实施例在此不再赘述。
S402、接收端根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。
零空间矩阵是指像为零的原像空间。当接收端获取到第一矩阵之后，首先通过矩阵分解算法，将第一矩阵进行分解，以确定第一矩阵的奇异值和幺正矩阵，并根据第一矩阵的奇异值和幺正矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。
可选的，接收端可以根据奇异值分解算法，确定第一矩阵的奇异值和幺正矩阵。奇异值分解算法是线性代数中一种重要的矩阵分解算法，具体可参考现有技术对奇异值分解算法的描述，本申请实施例在此不再赘述。
示例性的，当接收端获取到第一矩阵M之后，确定第一矩阵的幺正矩阵V，然后根据幺正矩阵V，确定幺正矩阵的共轭转置VH，接着根据共轭转置VH，确定第一矩阵的对角矩阵S。第一矩阵M、幺正矩阵V、共轭转置VH、和第一矩阵的对角矩阵S满足下述公式：
M＝V*S*VH。
在确定第一矩阵的对角矩阵之后，接收端根据第一矩阵的对角矩阵，确定第一矩阵的n个奇异值。第一矩阵的n个奇异值与第一矩阵的对角矩阵的第一对角线上的n个元素一一对应；第一对角线为第一矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线。
如示例1所示，接收端的MIMO天线***中包括8*8维的天线阵列，且第一矩阵的对角矩阵为
Figure BDA0002502846680000081
则可以确定第一矩阵的8个奇异值为：“2、1、3、0、0、5、4、6”。
在确定第一矩阵的n个奇异值之后，接收端将n个奇异值按照从大到小的顺序依次排序，以得到n个排序后的奇异值，然后根据预设规则定义n个排序后的奇异值，以得到n个定义后的奇异值。可选的，预设规则为：将数值为非零的奇异值定义为a，将数值为零的奇异值定义为b。
结合上述示例1，如示例2所示，在确定第一矩阵的8个奇异值为：“2、1、3、0、0、5、4、6”之后，接收端将上述8个奇异值按照从大到小的顺序依次排序，以得到8个排序后的奇异值为：“6、5、4、3、2、1、0、0”。预设规则为：将数值为非零的奇异值定义为0，将数值为零的奇异值定义为1，则根据预设规则确定的8个定义后的奇异值为：“0、0、0、0、0、0、1、1”。
在得到n个定义后的奇异值之后，接收端根据n个定义后的奇异值，确定零空间矩阵的对角矩阵S1。其中，n个定义后的奇异值与零空间矩阵的对角矩阵的第二对角线上的n个元素一一对应；第二对角线为零空间矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线。
结合上述示例2，如示例3所示，在得到8个定义后的奇异值为：“0、0、0、0、0、0、1、1”之后，接收端根据8个定义后的奇异值，确定零空间矩阵的对角矩阵
Figure BDA0002502846680000091
在确定零空间矩阵的对角矩阵S1之后，接收端根据零空间矩阵的对角矩阵S1、幺正矩阵V、共轭转置VH和奇异值分解算法，确定传输信道的零空间矩阵M1。零空间矩阵M1、幺正矩阵V、共轭转置VH、和零空间矩阵的对角矩阵S1满足下述公式：
M1＝V*S1*VH。
S403、接收端根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。
具体的，参考上述对于ZF算法的描述，在确定信道矩阵的零空间矩阵之后，将原有的信道矩阵替换为改造后的信道矩阵，即接收端确定接收信号的信号向量P，然后根据接收信号的信号向量P、零空间矩阵M1和ZF迫零算法，确定发射信号的信号向量Y，并根据发射信号的信号向量，确定发射信号。发射信号的信号向量Y满足下述公式：
Y＝P*M1*(M1M1*M1)M1
由于传输信道的零空间矩阵为改造后的信道矩阵，相比现有技术，噪声矩阵与改造后的零空间矩阵的向量积更小，因此，接收端可以根据改造后的信道矩阵减小噪声向量在信道向量的投影上的分量，进而降低噪声对接收信号的影响，提高信号检测的质量。
本申请实施例提供了一种信号检测方法，该方法应用于包括发射端、接收端和传输信道通信***中。发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***。MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数。发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号。信号检测方法包括：接收端获取传输信道的在无失真状态下的第一矩阵，并根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵，然后根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。
可以看出，本申请实施例中，接收端首先获取传输信道的在无失真状态下的第一矩阵，并根据获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵；当接收端根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号时，由于传输信道的零空间矩阵为改造后的信道矩阵，相比现有技术，噪声矩阵与改造后的零空间矩阵的向量积更小，因此，接收端可以根据改造后的信道矩阵减小噪声向量在信道向量的投影上的分量，进而降低噪声对接收信号的影响，提高信号检测的质量。
本申请实施例可以根据上述方法示例对信号检测装置进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块或者处理单元中。上述集成的模块或者单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
如图5所示，本申请实施例提供了一种信号检测装置，用于解决现有的还原发送信号的方法，还原的发送信号的质量较差的问题。例如用于执行图4所示的信号检测方法。该信号检测装置应用于包括发射端、接收端和传输信道的通信***中，发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***；MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数；发射端通过传输信道发送发射信号，接收端通过传输信道获取接收信号；信号检测方法应用于接收端，包括：获取单元501、确定单元502。
获取单元501，用于获取传输信道的第一矩阵；第一矩阵为传输信道在无失真状态下的信道矩阵。例如，结合图4，获取单元501用于执行S401。
确定单元502，用于根据获取单元501获取到的第一矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。例如，结合图4，确定单元502用于执行S402。
确定单元502，还用于根据接收信号、零空间矩阵和ZF迫零算法，确定发射信号。例如，结合图4，确定单元502用于执行S403。
可选的，确定单元502，具体用于：
根据获取到的第一矩阵，确定第一矩阵的奇异值和幺正矩阵；
根据第一矩阵的奇异值和幺正矩阵，确定传输信道的零空间矩阵。
可选的，确定单元502，具体用于：
根据获取到的第一矩阵M，确定第一矩阵的幺正矩阵V；
根据幺正矩阵V，确定幺正矩阵的共轭转置VH；
根据共轭转置VH，确定第一矩阵的对角矩阵S；
第一矩阵M、幺正矩阵V、共轭转置VH、和第一矩阵的对角矩阵S满足下述公式：
M＝V*S*VH
根据第一矩阵的对角矩阵，确定第一矩阵的n个奇异值；第一矩阵的n个奇异值与第一矩阵的对角矩阵的第一对角线上的n个元素一一对应；第一对角线为第一矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线。
可选的，确定单元502，具体用于：
将n个奇异值按照大小顺序依次排列，以得到n个排序后的奇异值；
根据预设规则定义n个排序后的奇异值，以得到n个定义后的奇异值；预设规则为：将数值为非零的奇异值定义为a，将数值为零的奇异值定义为b；
根据n个定义后的奇异值，确定零空间矩阵的对角矩阵S1；n个定义后的奇异值与零空间矩阵的对角矩阵的第二对角线上的n个元素一一对应；第二对角线为零空间矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线；
根据零空间矩阵的对角矩阵S1、幺正矩阵V和共轭转置VH，确定传输信道的零空间矩阵M1；
零空间矩阵M1、幺正矩阵V、共轭转置VH、和零空间矩阵的对角矩阵S1满足下述公式：
M1＝V*S1*VH。
可选的，确定单元502，具体用于：
确定接收信号的信号向量P；
根据接收信号的信号向量P、零空间矩阵M1和ZF迫零算法，确定发射信号的信号向量Y；
发射信号的信号向量Y满足下述公式：
Y＝P*M1*(M1M1*M1)M1
根据发射信号的信号向量，确定发射信号。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例提供的信号检测方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的信号检测方法。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种信号检测方法，其特征在于，应用于包括发射端、接收端和传输信道的通信***中，所述发射端和所述接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***；所述MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数；所述发射端通过所述传输信道发送发射信号，所述接收端通过所述传输信道获取接收信号；所述信号检测方法应用于所述接收端，包括：
获取所述传输信道的第一矩阵；所述第一矩阵为所述传输信道在无失真状态下的信道矩阵；
根据获取到的所述第一矩阵，确定所述传输信道的零空间矩阵；
根据所述接收信号、所述零空间矩阵和ZF迫零算法，确定所述发射信号；
根据获取到的所述第一矩阵，确定所述第一矩阵的奇异值和幺正矩阵；
根据所述第一矩阵的奇异值和幺正矩阵，确定所述传输信道的零空间矩阵；
根据获取到的所述第一矩阵M，确定所述第一矩阵的幺正矩阵V；
根据所述幺正矩阵V，确定所述幺正矩阵的共轭转置VH；
根据所述共轭转置VH，确定所述第一矩阵的对角矩阵S；
所述第一矩阵M、所述幺正矩阵V、所述共轭转置VH、和所述第一矩阵的对角矩阵S满足下述公式：
M＝V*S*VH
根据所述第一矩阵的对角矩阵，确定所述第一矩阵的n个奇异值；所述第一矩阵的n个奇异值与所述第一矩阵的对角矩阵的第一对角线上的n个元素一一对应；所述第一对角线为所述第一矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线；
将所述n个奇异值按照大小顺序依次排列，以得到n个排序后的奇异值；
根据预设规则定义所述n个排序后的奇异值，以得到n个定义后的奇异值；所述预设规则为：将数值为非零的奇异值定义为a，将数值为零的奇异值定义为b；
根据所述n个定义后的奇异值，确定所述零空间矩阵的对角矩阵S1；所述n个定义后的奇异值与所述零空间矩阵的对角矩阵的第二对角线上的n个元素一一对应；所述第二对角线为所述零空间矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线；
根据所述零空间矩阵的对角矩阵S1、所述幺正矩阵V和所述共轭转置VH，确定所述传输信道的零空间矩阵M1；
所述零空间矩阵M1、所述幺正矩阵V、所述共轭转置VH、和所述零空间矩阵的对角矩阵S1满足下述公式：
M1＝V*S1*VH；
确定所述接收信号的信号向量P；
根据所述接收信号的信号向量P、所述零空间矩阵M1和所述ZF迫零算法，确定发射信号的信号向量Y；
所述发射信号的信号向量Y满足下述公式：
Y＝P*M1*(M1M1*M1)M1
根据所述发射信号的信号向量，确定所述发射信号。
2.一种信号检测装置，其特征在于，应用于包括发射端、接收端和传输信道的通信***中，所述发射端和所述接收端均部署有多输入多输出MIMO天线***；所述MIMO天线***中包括n*n维的天线阵列；n为正整数；所述发射端通过所述传输信道发送发射信号，所述接收端通过所述传输信道获取接收信号；所述接收端，包括：获取单元、确定单元；
所述获取单元，用于获取所述传输信道的第一矩阵；所述第一矩阵为所述传输信道在无失真状态下的信道矩阵；
所述确定单元，用于根据所述获取单元获取到的所述第一矩阵，确定所述传输信道的零空间矩阵；
所述确定单元，还用于根据所述接收信号、所述零空间矩阵和ZF迫零算法，确定所述发射信号；
所述确定单元，还用于根据获取到的所述第一矩阵，确定所述第一矩阵的奇异值和幺正矩阵；
根据所述第一矩阵的奇异值和幺正矩阵，确定所述传输信道的零空间矩阵；
根据获取到的所述第一矩阵M，确定所述第一矩阵的幺正矩阵V；
根据所述幺正矩阵V，确定所述幺正矩阵的共轭转置VH；
根据所述共轭转置VH，确定所述第一矩阵的对角矩阵S；
所述第一矩阵M、所述幺正矩阵V、所述共轭转置VH、和所述第一矩阵的对角矩阵S满足下述公式：
M＝V*S*VH
根据所述第一矩阵的对角矩阵，确定所述第一矩阵的n个奇异值；所述第一矩阵的n个奇异值与所述第一矩阵的对角矩阵的第一对角线上的n个元素一一对应；所述第一对角线为所述第一矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线；
将所述n个奇异值按照大小顺序依次排列，以得到n个排序后的奇异值；
根据预设规则定义所述n个排序后的奇异值，以得到n个定义后的奇异值；所述预设规则为：将数值为非零的奇异值定义为a，将数值为零的奇异值定义为b；
根据所述n个定义后的奇异值，确定所述零空间矩阵的对角矩阵S1；所述n个定义后的奇异值与所述零空间矩阵的对角矩阵的第二对角线上的n个元素一一对应；所述第二对角线为所述零空间矩阵的对角矩阵中，从第一列的第一个元素，到第n列的第n个元素的对角线；
根据所述零空间矩阵的对角矩阵S1、所述幺正矩阵V和所述共轭转置VH，确定所述传输信道的零空间矩阵M1；
所述零空间矩阵M1、所述幺正矩阵V、所述共轭转置VH、和所述零空间矩阵的对角矩阵S1满足下述公式：
M1＝V*S1*VH；
所述确定单元，还用于：
确定所述接收信号的信号向量P；
根据所述接收信号的信号向量P、所述零空间矩阵M1和所述ZF迫零算法，确定发射信号的信号向量Y；
所述发射信号的信号向量Y满足下述公式：
Y＝P*M1*(M1M1*M1)M1
根据所述发射信号的信号向量，确定所述发射信号。
3.一种信号检测装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过总线连接；当所述信号检测装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述信号检测装置执行如权利要求1所述的信号检测方法。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当所述计算机执行指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1所述的信号检测方法。
CN202010437513.4A 2020-05-21 2020-05-21 一种信号检测方法及装置 Active CN111669206B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010437513.4A CN111669206B (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种信号检测方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010437513.4A CN111669206B (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种信号检测方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111669206A CN111669206A (zh) 2020-09-15
CN111669206B true CN111669206B (zh) 2021-04-06

Family

ID=72384263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010437513.4A Active CN111669206B (zh) 2020-05-21 2020-05-21 一种信号检测方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111669206B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112751620A (zh) * 2020-12-17 2021-05-04 南京航空航天大学 不同能量负载信号的x射线信号接收方法及装置和***
CN114039679B (zh) * 2022-01-10 2022-04-01 中国人民解放军海军工程大学 一种低频正交天线信号检测方法及***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102215073A (zh) * 2011-05-28 2011-10-12 西安电子科技大学 多点—多用户上行低复杂度mimo检测方法
WO2013181936A1 (zh) * 2012-06-07 2013-12-12 华为技术有限公司 全双工通信中有用信号的获取方法、装置及***
CN104038265A (zh) * 2013-03-05 2014-09-10 华为技术有限公司 检测方法及装置
CN105763240A (zh) * 2016-04-14 2016-07-13 西安电子科技大学 Mimo干扰广播信道中基于多点协作的干扰对齐方法
CN109450601A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 中国联合网络通信集团有限公司 信号检测方法及装置
US10397933B1 (en) * 2017-01-10 2019-08-27 Marvell International Ltd. Interference cancellation for receivers with multiple antennas

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103580744B (zh) * 2012-08-10 2018-03-20 中兴通讯股份有限公司 一种小区间多天线协作***的预编码生成方法及装置
CN103856306B (zh) * 2012-12-05 2017-10-17 华为技术有限公司 处理干扰的方法及装置
CN106374980A (zh) * 2016-07-27 2017-02-01 西安交通大学 一种基于实干扰对齐的mimo y窃听网络中的安全传输方法
CN106452530B (zh) * 2016-10-25 2019-09-03 北京邮电大学 基于极化斜投影的功放非线性影响下的mimo全双工自干扰消除方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102215073A (zh) * 2011-05-28 2011-10-12 西安电子科技大学 多点—多用户上行低复杂度mimo检测方法
WO2013181936A1 (zh) * 2012-06-07 2013-12-12 华为技术有限公司 全双工通信中有用信号的获取方法、装置及***
CN104038265A (zh) * 2013-03-05 2014-09-10 华为技术有限公司 检测方法及装置
CN105763240A (zh) * 2016-04-14 2016-07-13 西安电子科技大学 Mimo干扰广播信道中基于多点协作的干扰对齐方法
US10397933B1 (en) * 2017-01-10 2019-08-27 Marvell International Ltd. Interference cancellation for receivers with multiple antennas
CN109450601A (zh) * 2018-12-05 2019-03-08 中国联合网络通信集团有限公司 信号检测方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"On MU MIMO nonlinear precoding in NR";Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell;《3GPP TSG RAN WG1 NR Ad-Hoc Meeting》;20170120;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111669206A (zh) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106209195B (zh) 信道状态信息获取方法、信道状态信息反馈方法及装置
US10868600B2 (en) Method for reporting and receiving channel state information, and device
CN112350809A (zh) 感知方法和通信装置
CN111669206B (zh) 一种信号检测方法及装置
WO2021008477A1 (zh) 预编码处理方法和装置
US10327221B1 (en) Super-resolution technique for time-of-arrival estimation
US9900076B2 (en) Method for acquiring channel information, apparatus, and system
CN105991171B (zh) 一种三维信道状态信息确定方法及装置
US10601559B2 (en) Methods and devices for transmitting and receiving pilot signal
CN114128174A (zh) 波束表征
US10979120B2 (en) Method for optimizing channel sounding feedback in MIMO systems
WO2023273609A1 (zh) 一种无源互调源数目确定方法及相关设备
CN111669189B (zh) 一种信号检测方法和装置
CN112152679B (zh) 一种减格算法的确定方法和装置
WO2024020812A1 (zh) 系数指示方法、装置及存储介质
US11336349B2 (en) Steering matrix derivation
WO2022247483A1 (zh) 一种信道信息上报方法及相关装置
CN111669233B (zh) 一种信道矩阵选择方法和装置
WO2023274101A1 (zh) 一种获得预编码矩阵的方法及装置
EP4398493A1 (en) Method for processing channel state information, and terminal, base station and computer-readable storage medium
CN115087012A (zh) 灵活帧结构仿真***的上行信号检测方法及装置
CN117319263A (zh) 时延补偿值确定方法、装置及计算机可读存储介质
CN115087006A (zh) 一种灵活帧结构***下行仿真方法、装置及设备
CN115134840A (zh) 一种灵活帧结构***上行仿真方法、装置及设备
CN110417692A (zh) 上行信道的追踪方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant