专利名称：序列估计器中的软比特值生成的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及符号检测，并且具体涉及使用序列估计器来生成软比特值。
背景技术：
序列估计器(作为均衡器的ー种形式)处理已经通过具有符号间干扰的色散信道接收的信息符号的序列。例如，最大似然序列估计器(MLSE)对可能序列的网格进行操作以 确定与接收序列相关联的最有可能的路径。但是，随着由该序列所表示的可能路径的数量(它是序列长度以及可能符号值的数量的函数)的増加，MLSE的计算复杂度变得特别难以承受。为缩减计算复杂度，ー些序列估计器从序列估计中消除某些路径。具体地说，通用MLSE仲裁(GMA)通过使用双程解调过程极大地缩减MLSE所考虑的可能路径的数量。第一程例如通过在由调制星座所定义的所有可能值中检测出最有可能的可能值，来标识序列中的每个符号的可能值的缩减集合。第二程中的每个符号的状态空间则受第一程中为该符号所标识的缩减集合约束。因此，第二程中的MLSE在检测接收序列时考虑可能符号序列的更少路径。对于GMA的更详细的讨论，參见与本申请共同拥有的美国专利申请No. 12/035,932。但是，使用缩减的状态空间，这些序列估计器能够产生关于所检测比特的不足可靠性或软信息。事实上，用于生成这个软信息的状态中的ー些(例如，对应于除了所检测比特值以外的比特值的那些状态)可能从网格中全部丢失。因此，虽然在序列估计期间消除路径减小了计算复杂度，但是这样做损害了从软信息获得的附加纠错性能。
发明内容
本文呈现的教导为符号序列估计提供减小的计算复杂度，并且还提供关于所检测比特的软信息的生成。这些教导使每个符号的状态空间受缩减数量的可能符号值约束，但是在状态空间中包括用于生成软信息的那些可能符号值。更具体地说，本文教导的解调器配置成为接收信号中的符号序列生成软比特值。序列中的每个符号可具有多个可能值(称为“候选值”)中的任ー值，其集合是由用于形成符号以供传送的调制星座所定义的。解调器中包括的第一程解调器为序列中的每个符号标识候选值，该候选值比候选值的定义集合中的至少ー个其它候选值具有更大的可能性。基于为每个符号标识的候选值，也被包括在解调器中的状态空间缩减电路通过以下步骤来为符号形成候选值的缩减集合从定义集合中选择使得对应标识的候选值中的每个比特值具有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值。因此，虽然关于定义集合仍有所缩减，但是缩减集合仍然足够大，使得该集合中的每个候选值中的每个比特值在该集合中的至少ー个其它候选值中具有相应的但是互补的比特值。符号的候选值的这个缩减集合在第二程解调器中充当该符号的状态空间，第二程解调器可包括MLSE。受每个符号的缩减的状态空间约束，第二程解调器考虑可能序列的更少路径，并且由此得到减小的计算复杂度。此外，当该集合中的每个候选值中的每个比特值都在该集合中的至少ー个其它候选值中具有相应的但是互补的比特值时，第二程解调器为符号序列计算软比特值。也就是说，当第二程解调器检测具有给定候选值的符号时，它可通过比较(I)由该检测所导致的误差；和(2)如果解调器将符号检测为具有不同的候选值会导致的误差；即，该不同的候选值的相应比特的比特值与给定候选值的相应比特的比特值互补，来为那个所检测符号中的比特生成软比特值。
在一个实施例中，例如，第一程解调器按符号的候选值的可能性的顺序对它们进行排序，并且将排序第一的候选值标识为最有可能。考虑这个排序第一的候选值中的第一比特值，状态空间缩减电路从定义集合中具有相应的但是互补的比特值的那些候选值之中标识排序最高的候选值。如果该候选值还未被包括在缩减集合中，则状态空间缩减电路将其添加到该集合。否则，状态空间缩减电路对排序第一的候选值中的每个比特值继续这个过程，直到不再有比特值。用所形成的缩减集合，第二程解调器基于序列估计过程来为符号计算软比特值，该符号的状态空间受该缩减集合約束。本文的其它实施例首先考虑到缩减电路在缩减集合中包括不只是排序第一的候选值。在这种情况下，状态空间缩减电路标识定义集合中的多个接着最有可能的候选值，并且选择它们以包括在缩减集合中。这个数量可以是固定的，或适配为候选值的可能性的函数。在任何情况下，然后可继续处理，如上所述，其中，状态空间缩减电路仍基于最有可能的候选值来选择另外的候选值进入缩减集合。当然，本发明不限于上面的特征和优点。事实上，在阅读以下详细描述以及在观看附图之后，本领域技术人员将认识到附加特征和优点。
图I是根据本发明的一个实施例的解调器的框图。图2是从示例8-ASK星座挑选的符号的候选值的定义集合的图。图3是用于现有缩减复杂度的序列估计处理的网格中的示例状态空间的图。图4是按照本发明的一个实施例排序的符号的候选值的定义集合以及本文教导的根据缩减复杂度的序列估计处理的网格中的示例状态空间的图。图5是使用受约束的状态空间来生成软比特值的ー个实施例的逻辑流程图。图6是无线通信网络基站和对应用户设备的框图，其中之一或两者可配置有根据本文教导的用于软比特值生成的解调电路。图7是接收机和发射机的一个实施例的框图，其中，接收机配置有根据本文教导的用于软比特值生成的解调电路。图8是使用受约束的状态空间来生成软比特值的另一实施例的逻辑流程图。
具体实施例方式图I示出配置成检测由接收信号16表示的信息符号14的序列12的解调器10的一个实施例。每个符号14可具有多个可能值(本文称为“候选值”)中的任ー值，其集合由用于形成符号以供传送的调制星座所定义。在检测序列12中的每个符号14的值时，解调器10以软比特值28的形式生成关于该检测的可靠性的软信息。软比特值28与所检测符号中的具体比特相关联，并且一般指示该比特具有一个值而不是另一个值的可能性。为了生成这些软比特值28，解调器10包括ー个或多个处理电路20，其包括第一程解调器22、状态空间缩减电路24以及第二程解调器26。
在一些实施例中，用基于线性均衡的解调过程(例如用通用RAKE接收机或最小均方差(MMSE)均衡器)来实现第一程解调器22。用基于非线性均衡的解调过程(例如用最大似然序列估计器(MLSE))来实现第二程解调器26。无论如何实现，第一程解调器22都为序列12中的每个符号14标识候选值，该候选值比候选值的定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能。例如，在一个实施例中，第一程解调器22确定与定义集合中的每个候选值相关联的可能性，并且按可能性的顺序对它们进行排序。通过按这种方式对符号14的候选值进行排序，第一程解调器22可标识除了排名最后的或最不可能的候选值以外的任何候选值。如下面更详细描述的，当然，第一程解调器22优选标识排序第一或最有可能的候选值。无论为符号14标识的候选值的确切可能性如何，第一程解调器22都将那些值提供给状态空间缩减电路24。基于为每个符号14标识的候选值，状态空间缩减电路24为每个符号14形成候选值的缩减集合。(缩减集合是在以下意义上被“缩减”的它包含比调制星座所定义的候选值的集合更少的用于符号的候选值。)符号14的候选值的缩减集合在第二程解调器26中充当该符号14的状态空间。受每个符号14的缩减状态空间约束，第二程解调器26考虑可能序列的更少路径，并且由此获得减小的计算复杂度。但是，明显地，状态空间缩减电路24为每个符号14形成候选值的缩减集合，并且由此形成每个符号14的状态空间，以便还有助于通过第二程解调器26生成软比特值。具体地说，状态空间缩减电路24通过以下方法从第一程解调器22为符号14标识的候选值形成该符号14的候选值的缩减集合从定义集合中选择使得该所标识候选值中的每个比特值都具有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值。因此，虽然关于定义集合有所缩减，但是缩减集合仍然足够大，使得该集合中的每个候选值中的每个比特值都在该集合中的至少ー个其它候选值中具有相应但是互补的比特值。由于第二程解调器26使每个符号14的状态空间受该符号的对应的缩减集合约束，这个性质对于每个符号的状态空间同样适用。因此，当第二程解调器26将符号14检测为具有给定候选值时，它可通过比较(I)该检测所导致的误差；和(2)如果解调器26将符号14检测为具有不同的候选值会导致的误差；即，所述不同的候选值的相应比特的比特值与给定候选值的相应比特的比特值互补，来为该所检测符号14中的比特生成软比特值28。考虑三个连续的8-ASK符号Sk的示例序列的上述软值生成是有帮助的，如图2-4中所不，其中k标记符号时间。在图2中，姆个8-ASK符号Sk都具有8个可能符号值的定义字母表-7、-5、-3、-1、+1、+3、+5以及+7。这些可能符号值与示例序列中的每个符号Sk的候选值Ck的定义集合相对应。图3示出三个8-ASK符号Sk的现有减小复杂度的序列估计处理的示例网格30。在网格30中由状态空间32-1，32-2和32_3的序列表示在符号时间k = l、k = 2和k = 3接收的符号sk。由缩减数量的候选值ck定义每个状态空间32-k。如所示，这个缩减数量固定在2，但是，可使用比符号字母表大小(B卩，8)小的任何固定或可变的数量。还可以看出，ー个符号Sk的候选值Ck经由分支34与序列中的下一符号sk+1的其它候选值ck+1相连接。通过状态空间32-1，32-2和32_3的总体序列与候选值Ck的具体组合互连的分支34的具体集合被称为符号序列。由MLSE处理来标识与候选值Ck的最有可能的序列互连的分支34的具体集合，由于每个状态空间32-1，32-2和32_3的缩减大小，MLSE处理在图3中仅考虑缩减数量的可能符号序列。这减小了计算复杂度，但是很明显损害了软比特值生成，如上所述。
用示例序列的第二符号S2中的第一比特b的软比特值生成来举例。假设对于这个示例，序列估计处理将第二符号S2检测为具有候选值C2 = +3，该候选值根据图2中的符号字母表对应于比特值bQ = I、Id1 = O和b2 = I。为生成第二符号S2中的第一比特bQ的软比特值信息，处理必须比较由该检测所导致的误差和如果它将第二符号S2检测为具有不同的候选值C2会导致的误差；即，该不同的候选值的K的比特值与所检测的候选值C2 = +3的K的比特值互补。但是，由于第二符号S2的缩减的状态空间32-2，不存在这种候选值c2。而是，状态空间32-2中仅有的其它候选值c2，C2 = +1，具有与C2 = +3的b的比特值相匹配的K的比特值。(參见例如示出与Idci = I, Id1 = O和b2 = O相对应的Sk = +1的图2)。软比特值生成中的相同困难对于第二符号S2中的比特值Id1、第一符号S1中的比特值bQ和h以及第三符号S3中的比特值bQ和Id1发生。但是，如上所述，本文考虑到的解调器10确保每个候选值(例如，c2 = +3)中的每个比特值Ivbpb2在符号(例如，S2)的状态空间中的至少ー个其它候选值(例如，C2 =-I)中具有相应但是互补的比特值&、瓦、 。图4继续关于第二符号S2的先前示例，以便说明解调器10的一个实施例。如图4中所示，第一程解调器22确定与第二符号S2的候选值的定义集合中的每个候选值C2相关联的可能性，并且按可能性的顺序对它们排序。使用排序好的符号S2的候选值C2，第一程解调器22在这个实施例中将候选值C2 = +3标识为排序第一的候选值(即，C2=+3比定义集合中的所有其它候选值更有可能)。基于定义集合中的候选值C2的排序和将C2 = +3标识为最有可能，状态空间缩减电路24选择该标识的候选值C2 = +3以包括在缩减集合中。然后，对于所标识候选值C2 = +3的每个比特值I^bpb2，状态空间缩减电路24将在定义集合中具有互补比特值5、F1, 的那些候选值之中排序最高的(即，最有可能的)候选值C2添加到缩减集合中(如果还未包括于其中)。例如,对于所标识的候选值C2 = +3的第一比特Idci = I,定义集合中具有互补比特值ら=0的候选值包括c2 = -Uc2 = -3、c2 = -5以及C2 = -7,如图4中的图表中用“Y”示出的。那些值中排序最高的是C2 = -I,它被添加到缩减集合(C2 = +3、C2 = -I)。对于C2=+3的下一比特Id1 = O,定义集合中具有互补比特值へ=1的候选值包括c2 = +5、c2 = -I、C2 = +7以及C2 = -3。那些值中排序最高的是C2 = +5,其同样被添加到缩减集合(c2 =+3、c2 = -Uc2 = +5)。对于C2 = +3的最后比特b2 = I,定义集合中具有互补比特值62 =0的候选值包括c2 = +Uc2 = +5、c2 = -3以及C2 = -7。再次,那些值中排序最高的是C2 =+1，其被添加到缩减集合(c2 = +3、C2 = -I、C2 = +5、C2 = +1)。序列中的第二符号S2的对应状态空间42-2受这个缩减集合(C2 = +3、C2 = -I、C2=+5> C2 = +1)约束，如图4中所示。与定义集合相比仍有缩减，第二程解调器26考虑可能序列的更少路径，并且由此获得减小的计算复杂度。此外，第二程解调器26可如上所述地为第二符号S2的每个比特Ivbpb2计算软比特值，因为每个候选值C2在第二符号的状态空间42-2中的至少ー个其它候选值C2中具有相应但是互补的比特值&、瓦、F2 (例如，C2 = -I具有C2 = +3的bQ的互补比特值，C2 = +5具有C2 = +3的Id1的互补比特值，C2 =+1具有C2 = +3的b2的互补比特值)。基于对上述示例的理解，图5示出用于序列12中的ー个符号14的解调器10的这个实施例。在图5中，第一程解调器22按照符号14的候选值的可能性的顺序来对它们进行排序(框100)，并且将排序第一的候选值标识为最有可能(框110)。状态空间缩减电路24初始化缩减集合以包括该排序第一的候选值。然后，考虑排序第一的候选值中的第一比特值，状态空间缩减电路24标识定义集合中具有相应但是互补的比特值的那些候选值之中排序最高的候选值(框115)。如果该候选值还未被包括在缩减集合中(如在框120确定的)，则状态空间缩减电路24将其添加到该集合(框125)。否则，状态空间缩减电路24对于排序第一的候选值中的每个比特值继续这个过程，直到不再有比特值(框130和135)。用所形成的缩减集合，第二程解调器26基于序列估计过程来为符号14计算软比特值，符号14的状态空间受该缩减集合约束(框140)。虽然上述实施例中的状态空间缩减电路24在缩减集合中仅包括一个初始候选值(即，最有可能的)，但是本文中的其它实施例考虑到缩减电路24包括不止ー个候选值。在这种情况下，状态空间缩减电路24可标识定义集合中的多个候选值，其中每个候选值都比定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能。这个数量可以是固定的，或者适配为候选值的可能性的函数。在任何情况下，可按照与上面描述的基本上相同的方式来继续进一歩的处理，其中，状态空间缩减电路24基于所标识的多个候选值中最有可能的候选值来选择附加候选值进入缩减集合。当然，在初始缩减集合中包括更多的候选值可导致添加更少的候选值(即，因为互补比特值可能已经被表示在集合中)。本领域技术人员会理解，解调器10可用符合上面描述的任何方式来为符号14的比特计算软比特值。例如，在一个实施例中，第二程解调器26将符号的对应缩减集合中的每个候选值与误差度量(例如，基于某ー形式的欧几里德距离评估的路径度量或分支度量)相关联。然后，第二程解调器26通过评估两个误差度量之间的差来计算符号14内的比特的软比特值。第一度量指示与被检测为符号14的候选值的候选值相关联的误差量。第二度量是指示以下的误差度量与缩减集合中具有与所检测候选值的相应比特的比特值互ネト的相应比特的比特值的候选值相关联的那些误差量之中的最小误差量。第二程解调器26可通过将符号Sk的比特h的软比特值タ表示为对数似然比来这
样做，其中，以下讨论是基于第一比特K的软比特值炉
权利要求
1.由解调器实现的用于为接收信号中的符号序列生成软比特值的方法，包括 从候选值的定义集合中为所述符号序列中的每个符号标识比所述定义集合中的至少一个其它候选值更有可能的候选值； 通过从所述定义集合中选择使得对应标识的候选值中的每个比特值都有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值，为每个符号形成候选值的缩减集合；以及 基于序列估计过程来为所述符号序列计算软比特值，其中，所述符号序列中的每个符号的状态空间受对应的候选值的缩减集合約束。
2.如权利要求I所述的方法，还包括对于每个符号，确定与所述定义集合中的每个候选值相关联的可能性，并且按可能性的顺序对那些候选值排序。
3.如权利要求I所述的方法，其中，为每个符号形成候选值的缩减集合包括 选择对应标识的候选值以包括在所述缩减集合中；以及 对于对应标识的候选值中的每个比特值，将所述定义集合中具有互补比特值的那些候选值之中最有可能的候选值添加到所述缩减集合。
4.如权利要求I所述的方法，其中，为每个符号标识比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能的候选值包括标识比所述定义集合中的所有其它候选值更有可能的候选值。
5.如权利要求I所述的方法，其中，为每个符号标识比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能的候选值包括标识所述定义集合中的多个候选值，所述多个候选值中的每个候选值比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能，并且其中，形成候选值的缩减集合包括从所述定义集合中选择使得所标识的多个候选值中最有可能的候选值中的每个比特值都具有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值。
6.如权利要求5所述的方法，还包括将所标识候选值的数量适配为所标识候选值的可能性的函数。
7.如权利要求I所述的方法，其中，为每个符号标识比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能的候选值包括执行基于线性均衡的解调过程或基于判决反馈均衡的解调过程，从而对于每个符号，确定与所述定义集合中的每个候选值相关联的可能性，并且按可能性的顺序对那些候选值排序，并且其中，为所述符号序列计算软比特值包括执行基于非线性均衡的解调过程。
8.如权利要求I所述的方法，还包括对于所述序列中的每个符号，检测对应缩减集合中的候选值中哪ー个是所述符号的候选值，并且其中，为所述符号序列计算软比特值包括对于符号内的每个比持，评估网格中的第一和第二误差度量之间的差，所述第一误差度量指示与被检测为所述符号的候选值的候选值相关联的误差量，并且所述第二误差度量是指示与所述缩减集合中具有与所检测候选值的相应比特的比特值互补的相应比特的比特值的候选值相关联的那些误差量中的最小误差量的度量。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一和第二误差度量各包括与所述符号相关联的路径度量和与所述序列中下一个传送的符号相关联的分支度量相加。
10.一种解调器，配置成为接收信号中的符号序列生成软比特值，包括 第一程解调器，配置成从候选值的定义集合中为所述符号序列中的每个符号标识比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能的候选值；状态空间缩减电路，配置成通过从所述定义集合中选择使得对应标识的候选值中的每个比特值都具有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值来为每个符号形成候选值的缩减集合；以及 第二程解调器，配置成基于序列估计过程来为所述符号序列计算软比特值，其中，所述符号序列中的每个符号的状态空间受对应的候选值的缩减集合約束。
11.如权利要求10所述的解调器，其中，所述第一程解调器还配置成对于每个符号，确定与所述定义集合中的每个候选值相关联的可能性，并且按可能性的顺序对那些候选值排序。
12.如权利要求10所述的解调器，其中，所述状态空间缩减电路配置成通过以下步骤来为每个符号形成候选值的缩减集合 选择对应标识的候选值以包括在所述缩减集合中；以及 对于对应标识的候选值中的每个比特值，将所述定义集合中具有互补比特值的那些候选值之中最有可能的候选值添加到所述缩减集合。
13.如权利要求10所述的解调器，其中，所述第一程解调器配置成为每个符号标识比所述定义集合中的所有其它候选值更有可能的候选值。
14.如权利要求10所述的解调器，其中，所述第一程解调器配置成为每个符号标识所述定义集合中的多个候选值，多个候选值中的每个候选值都比所述定义集合中的至少ー个其它候选值更有可能，并且其中，所述状态空间缩减电路配置成通过从所述定义集合中选择使得所标识的多个候选值中最有可能的候选值中的每个比特值都具有互补比特值所需要的一祥多的附加候选值来形成缩减集合。
15.如权利要求14所述的解调器，其中，所述第一程解调器还配置成将所标识候选值的数量适配为所标识候选值的可能性的函数。
16.如权利要求10所述的解调器，其中，所述第一程解调器配置成执行基于线性均衡的解调过程或基于判决反馈均衡的解调过程，从而对于每个符号，确定与所述定义集合中的每个候选值相关联的可能性，并且按可能性的顺序对那些候选值排序，并且其中，所述第二程解调器配置成通过执行基于非线性均衡的解调过程来为所述符号序列计算软比特值。
17.如权利要求10所述的解调器，其中，所述第二程解调器还配置成对于所述序列中的每个符号，检测对应缩减集合中的候选值中哪ー个是所述符号的候选值，并且其中，所述第二程解调器配置成通过对于符号内的每个比特评估网格中的第一和第二误差度量之间的差来为所述符号序列计算软比特值，所述第一误差度量指示与被检测为所述符号的候选值的候选值相关联的误差量，并且所述第二误差度量是指示与所述缩减集合中具有与所检测候选值的相应比特的比特值互补的相应比特的比特值的候选值相关联的那些误差量之中的最小误差量的度量。
18.如权利要求17所述的解调器，其中，所述第一和第二误差度量各包括与所述符号相关联的路径度量和与所述序列中下一个传送的符号相关联的分支度量相加。
全文摘要
本文呈现的教导为符号序列估计提供减小的计算复杂度，并且还提供表示该估计的可靠性的软比特值的生成。解调器配置成通过为序列中的每个符号标识比候选值的定义集合中的至少一个其它候选值更有可能的候选值来生成这些软比特值。基于为每个符号所标识的候选值，解调器通过以下方法来为符号形成候选值的缩减集合从定义集合中选择使得该标识的候选值中的每个比特值都具有互补比特值所需要的一样多的附加候选值。解调器基于序列估计过程来为符号序列计算软比特值，其中，每个符号的状态空间受对应缩减集合约束。
文档编号H04L25/03GK102648607SQ201080033484
公开日2012年8月22日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年7月28日
发明者K·赞吉, R·拉梅什 申请人:瑞典爱立信有限公司