信号检测方法及装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010437513.4 (22)申请日 2020.05.21 (71)申请人 中国联合网络通信集团有限公司 地址 100033 北京市西城区金融大街21号 (72)发明人 吕华章张力方冯毅朱常波 (74)专利代理机构 北京中博世达专利商标代理 有限公司 11274 代理人 申健 (51)Int.Cl. H04B 7/0413(2017.01) H04B 7/06(2006.01) H04B 7/08(2006.01) H04B 1/04(2006.01) H04B 1/16。

2、(2006.01) (54)发明名称 一种信号检测方法及装置 (57)摘要 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系统中。 发射端 和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统。 MIMO天线系统中包括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。

3、ZF迫零算法， 确定发射信号。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 111669206 A 2020.09.15 CN 111669206 A 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系统 中， 所述发射端和所述接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统； 所述MIMO天线系统中 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。

4、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。 2.根据权利要求1所述的信号检测方法， 其特征在于， 所述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， 包括： 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。 3.根据权利要求2所述的信号检测方法， 其特征在于， 所述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， 包括： 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， 。

5、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： MV*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。 4.根据权利要求3所述的信号检测方法， 其特征在于， 所述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， 包括： 将所述。

6、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。

7、、 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： M1V*S1*VH。 5.根据权利要求1-4任一项所述的信号检测方法， 其特征在于， 所述根据所述接收信 号、 所述零空间矩阵和ZF迫零算法， 确定发射信号， 包括： 权利要求书 1/3 页 2 CN 111669206 A 2 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： YP*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。 6.一种信号检测装置。

8、， 其特征在于， 应用于包括发射端、 接收端和传输信道的通信系统 中， 所述发射端和所述接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统； 所述MIMO天线系统中 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。

9、零空间矩阵和ZF迫零算法， 确定所述发 射信号。 7.根据权利要求6所述的信号检测装置， 其特征在于， 所述确定单元， 具体用于： 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。 8.根据权利要求7所述的信号检测装置， 其特征在于， 所述确定单元， 具体用于： 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。

10、矩阵S满足下 述公式： MV*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。 9.根据权利要求8所述的信号检测装置， 其特征在于， 所述确定单元， 具体用于： 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。

11、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 权利要求书 2/3 页 3 CN 111669206 A 3 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： M1V*S1*VH。 10.根据权利要求6-9任一项所述的信号检测装置。

12、， 其特征在于， 所述确定单元， 具体用 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： YP*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。 11.一种信号检测装置， 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 1-5任一项所述的信号检测方法。 1。

13、2.一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1-5任一 项所述的信号检测方法。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111669206 A 4 一种信号检测方法及装置 技术领域 0001 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 0002 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。 0003 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。

14、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)。 0004 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 0005 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。 0006 为达到上述目的， 本申请实施例采用如下技术方案： 0007 第一方面， 提供一种信号检测方法， 该方法应用于包括发射。

15、端、 接收端和传输信道 通信系统中。 发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统。 MIMO天线系统中包括 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。 0008 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。

16、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。 0009 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 系统中， 发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统； MIMO天线系统中包括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：。

17、 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。 说明书 1/9 页 5 CN 111669206 A 5 0010 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。 0011 该信号检测装。

18、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系统。 该芯片系统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。 该芯片系统包括芯片， 也可以包括其他分立器件或电路结 构。 0012 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。 0013 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。

19、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。 0014 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。 0015 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。 0016 在本申请实施例中， 上述信号检测装置的名字对设备。

20、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。 0017 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 0018 图1为本申请实施例提供的通信系统的结构示意图； 0019 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； 0020 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； 0021 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； 0022 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 0023。

21、 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。 0024 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 说明书 2/9 页 6 CN 111669206 A 6 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。

22、用 “示例性的” 或者 “例 如” 等词旨在以具体方式呈现相关概念。 0025 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。 0026 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。

23、序进行限定。 0027 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。 0028 MIMO天线系统 0029 MIMO天线系统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。

24、量。 0030 大规模MIMO天线系统与MIMO天线系统原理相同， 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天线系统中可以将信号分为 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。 0031 信号检测 0032 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天线系统中， 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。

25、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。 0033 为了对MIMO系统的信号进行检测， 首先需要建立MIMO系统模型。 一般MIMO天线系 统的接收信号的信号向量可以表示为： 0034 PQ*M+R； (1) 0035 其中， P为MIMO天线系统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。 0036 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。 0037 迫零(zero forcing,ZF)算法。 0038。

26、 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： 0039 YP*MM*(MM*M)-1； (2) 0040 其中， Y为接收信号根据ZF算法处理后的信号向量， P为MIMO天线系统的接收信号 的信号向量， M为传输信道的信道矩阵。 说明书 3/9 页 7 CN 111669206 A 7 0041 将公式(2)带入公式(1)可得： 0042 YQ+MM*(MM*M)-1*R 0043 基于上述公式可知， 在噪声较强的环。

27、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。 0044 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。 0045 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 系统中。 发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统。 MIMO天线系统中包括n*n维 的天线阵列； 。

28、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。 0046 图1示出了该通信系统的一种结构。 如图1所示， 该通信系统包括发射端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。

29、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)。 0047 可选的， 发射端11和接收端12还可以为具有多个天线的MIMO天线系统， 例如4个天 线或8个天线等， 本申请实施例对此不作限定。 0048 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。 0049 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。 0050 处理。

30、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。 0051 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。 0052 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。

31、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(electrically erasable 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。 0053 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 说明书 4/9 页 8 CN 111669206 A 8 存储的指。

32、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。 0054 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。 0055 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。 0056 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。

33、发送数据的发送单元。 0057 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。 0058 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 。

34、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。 0059 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。 0060 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。 0061 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)。 0062 需要指出的是， 图2(或图3)中示出的结构。

35、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。 0063 下面结合上述图1示出的通信系统和上述图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。 0064 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。 0065 S401、 接收端获取传输信道在无失真状态下的信道矩阵。 0066 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。 0067 接收端可以通过导频法等方式。

36、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。 0068 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。 0069 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。 0070 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 说明书 5/9 页 9 CN 111669206 A 9 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。

37、术对奇异值分解 算法的描述， 本申请实施例在此不再赘述。 0071 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： 0072 MV*S*VH。 0073 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。

38、第n列的第n个 元素的对角线。 0074 如示例1所示， 接收端的MIMO天线系统中包括8*8维的天线阵列， 且第一矩阵的对 角矩阵为则可以确定第一矩阵的8个奇异值为：“2、 1、 3、 0、 0、 5、 4、 6” 。 0075 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。 0076 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。

39、、 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” 。 0077 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，。

40、 到第n 列的第n个元素的对角线。 0078 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 说明书 6/9 页 10 CN 111669206 A 10 0079 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： 0080 M1V*S1*VH。 0081 S403、 接。

41、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。 0082 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： 0083 YP*M1*(M1M1*M1)M1 0084 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。

42、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。 0085 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 输信道通信系统中。 发射端和接收端均部署有多输入多输出MIMO天线系统。 MIMO天线系统 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。 0086 可以看出。

43、， 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。 0087 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。

44、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。 0088 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系统中， 发射端和接收端均部 署有多输入多输出MIMO天线系统； MIMO天线系统中包括n。

45、*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。 0089 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。 说明书 7/9 页 11 CN 111669206 A 11 0090 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。 0091 确定单元502， 还用于根据接收信号。

46、、 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。 0092 可选的， 确定单元502， 具体用于： 0093 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； 0094 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。 0095 可选的， 确定单元502， 具体用于： 0096 根据获取到的第一矩阵M， 确定第一矩阵的幺正矩阵V； 0097 根据幺正矩阵V， 确定幺正矩阵的共轭转置VH； 0098 根据共轭转置VH， 确定第一矩阵的对角矩阵S； 0099 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。

47、满足下述公式： 0100 MV*S*VH 0101 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。 0102 可选的， 确定单元502， 具体用于： 0103 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； 0104 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； 0105 根据n个定义后的奇异值， 确定零空间。

48、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； 0106 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； 0107 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： 0108 M1V*S1*VH。 0109 可选的， 确定单元502， 具体用于： 0110 确定接收信号的信号向量P； 0111 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。

49、信号的信号向 量Y； 0112 发射信号的信号向量Y满足下述公式： 0113 YP*M1*(M1M1*M1)M1 0114 根据发射信号的信号向量， 确定发射信号。 0115 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。 0116 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 说明书 8/9 页 12 CN 111669206 A 12 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。 0117 本。

50、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。 0118 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。