基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，屬于無線通信傳輸技術領域。該系統(tǒng)包括發(fā)射機與接收機，兩者之間通過MIMO或MISO無線信道進行連接，其中發(fā)射機負責空間調制信號的產生與發(fā)射，接收機負責空間調制信號的接收與譯碼。該系統(tǒng)配備多根發(fā)射天線，每次發(fā)射過程發(fā)射機只激活兩根發(fā)射天線，他們各自的發(fā)射星座來自于同一數(shù)字調制星座的分割子集，而且分割子集的星座點間距在分割過程中獲得了擴大；相對于已有的技術方案，新方案在維持同樣復雜度的情況下，獲得了傳輸性能的改善；此外，新方案對發(fā)射天線的數(shù)目沒有嚴格限制，只要求大于1即可，克服了傳統(tǒng)空間調制系統(tǒng)的局限性，大大增加了系統(tǒng)的實用性。
【專利說明】
基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種多天線傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，具體地說設及一種基于星座分割與 雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，屬于無線通信傳輸技術領域。
【背景技術】
[0002] 多天線技術是指無線通信發(fā)射端或接收端采用多根天線的無線通信技術，它是目 前無線通信系統(tǒng)獲得頻譜效率和傳輸性能提升的主要技術手段之一。針對在發(fā)射端采用多 根天線配置的情況，包括兩種形式：發(fā)射端與接收端均采用多根天線的多輸入多輸出 (Multiple I噸Ut and Multiple 0u1:put，MIM0)技術與發(fā)射端采用多根天線而接收端采用 一根天線的多輸入單輸出（Multiple I叩Ut and Single Output, MISO)技術。在MIMO和 MISO技術中，傳統(tǒng)的實現(xiàn)形式主要包括:空時編碼，空間復用，波束賦形和天線選擇等，相關 技術介紹參見：J.Mietzner,R.Schober,L. Lampe ,W.Gerstacker, and P. Hoeher, "Multiple-antenna techniques for wireless communications - A comprehensiveliterature survey ,"vol. 11 ,no.2,pp.87-105,2009。空時編碼，空間復用 與波束賦形需要多根天線的同時激活，而天線選擇需要反饋信道的支持，它們的主要缺點 是系統(tǒng)實現(xiàn)的復雜度問題，而且系統(tǒng)的復雜度隨著天線數(shù)目的增多而迅速增加。隨著未來 無線通信系統(tǒng)所采用天線數(shù)目的增多，問題會變得格外嚴重。
[0003] 空間調制技術(Spatial Modulation,SM)是MIMO與MISO傳輸技術的另一種實現(xiàn)形 式。其基本思想為:將待發(fā)送信息比特的一部分映射到數(shù)字調制星座，剩下的信息比特映射 為空間中的一個或者多個發(fā)送天線。運樣一來，發(fā)送天線不僅是形成無線射頻鏈路的媒介， 而且具有承載信息比特的功能。在空間調制系統(tǒng)中，由于每個傳輸時隙只有一個或少數(shù)幾 個發(fā)送天線工作，從而既可W降低射頻鏈路成本，又可W避免未來無線通信采用大規(guī)模天 線所面臨的實用化問題。
[0004] 目前空間調制已出現(xiàn)了多種形式。最初的空間調制只激活一根發(fā)射天線，參見文 南犬：R. Me si eh, H. Haas, S. Sinano vie, C.W. Ahn, and S.Yun, ''Spatialmodulation/' IEEE Trans.Veh.Technol. ,vol .57,no.4,pp.2228-2241 ,Jul .2008,與美國專利U.S.F*at.No.9, 985,988, "Space Shift Keying Modulation"。該類空間調制技術的主要缺點為:發(fā)射天線 的數(shù)目必須為2的幕次方，而空間調制可支持的頻譜效率為:m+log2(Nt)(m表示每個調制星 座點所攜帶的比特數(shù)，2"代表所采用的數(shù)字調制星座點數(shù)，化為發(fā)射天線數(shù)目，l〇g2()表示 W2為底的對數(shù)函數(shù)），顯然頻譜效率只與發(fā)射天線數(shù)目的對數(shù)有關，頻譜效率不高。為了提 高頻譜效率，隨后又出現(xiàn)了可同時激活多根發(fā)射天線的空間調制技術方案。一類為廣義空 間調制技術，Generali zed SM(GSM)，參見文獻：J. Wang, S. Jia, and J. Song/'Generalised spatial modulation systemwith multiple active transmit antennas and low complexity detectionschemeIEEE Trans.Wireless Commun.,vol.11,no.4,pp.1605-1615,Apr.2012,和中國專利"一種廣義空間調制系統(tǒng)"，申請?zhí)枺?01010144355.X等；另一類 是正交空間調制技術，Quadrature Spatial Modulation(QSM)，參見文獻：R.Mesleh, S . S . Ikki , and H.M.Aggoune, ('Quadrature Spatial Modulation," IEEE Trans. Veh. Techno I.，VO1.64，no. 6，卵.2738 - 2742，Jun. 2015;再就是增強空間調制技術， EnhancedSpatial Modulation 化 SM)，參見文南犬：Chien-Chun Cheng,Hikmet Sari , SerdarSezginer,and Yu T. Su, ('Enhanced Spatial Modulation WithMultiple Signal Constellations ," I邸E IYans. Comm. ,vol. 63 ,no. 6 ,pp. 2237-2248 ,Jun. 2015，和美國專 利：巧nhanced Spatial Modulation/'專利號：9,049,676XSM，ESM和QSM等新型空間調制 技術通過同時激活多根發(fā)射天線，增加了發(fā)射天線的組合數(shù)目，從而提高了頻譜效率。但是 該類空間技術的主要缺點是:信息比特到空間調制符號的映射分成了兩部分，一部分映射 到天線組合，另一部分映射到數(shù)字調制符號，運種分開映射的機制存在兩大缺點：第一，對 發(fā)射天線的數(shù)目有限制，具體而言，要求發(fā)射天線的組合數(shù)目為2的幕次方;第二，分開映射 可能會影響到系統(tǒng)的傳輸性能。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服傳統(tǒng)空間調制技術在發(fā)射天線數(shù)目方面的局限性，并通過對激活 天線所采用的數(shù)字調制星座的聯(lián)合優(yōu)化設計，提出了一種基于星座分割與雙天線激活的空 間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，W進一步提升空間調制系統(tǒng)的傳輸性能。
[0006] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0007] -種基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，該系統(tǒng)包括發(fā) 射機與接收機，兩者之間通過MIMO或MISO無線信道進行連接，其中發(fā)射機負責空間調制信 號的產生與發(fā)射，接收機負責空間調制信號的接收與譯碼，其中發(fā)射機包括依次串行連接 的分組器、映射器、調制器與發(fā)射天線陣列；分組器的輸入為待發(fā)送的信息比特流，輸出為 信息比特流的分組，每組比特對應一個空間調制符號，分組器的輸出送入映射器，由映射器 依據(jù)映射圖表完成比特分組到空間調制符號的映射過程，輸出空間調制符號所對應的兩根 待激活的發(fā)送天線序號和針對每根發(fā)送天線的數(shù)字調制符號，映射器的輸出結果送給調制 器，由調制器完成發(fā)射天線的選擇與激活，W及每根發(fā)射天線所發(fā)送基帶信號的數(shù)字調制、 上變頻和功率放大等處理過程，形成空間調制信號；最后由激活的兩根發(fā)射天線將空間調 制信號發(fā)送給MIMO或MISO無線信道;信號經(jīng)無線信道傳輸?shù)竭_接收機;接收機包括接收天 線陣列、解調器、信道估計器、解碼器與組合器，其中接收天線陣列和解調器相連接;解調器 分別和信道估計器及解碼器相連接;信道估計器和解碼器相連接;解碼器與組合器相連接； 接收天線陣列接收由發(fā)射機發(fā)送來的空間調制信號，該信號送入解調器，由解調器完成接 收信號的均衡、下變頻和數(shù)字解調過程，輸出基帶解調信號;基帶解調信號同時送給信道估 計器和解碼器，信道估計器根據(jù)解調信號完成對無線信道的估計，然后將估計結果送給解 碼器;解碼器接收來自解調器的解調信號，聯(lián)合來自信道估計器的信道估計結果，采用最大 似然譯碼準則，完成解調信號到信息比特的譯碼過程，每個解調信號對應一個譯碼比特組， 最后由組合器將解碼器輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比特流的譯碼比特 流;設傳輸系統(tǒng)所配置的發(fā)射天線數(shù)為化，化為大于1的整數(shù)，接收天線數(shù)為Nr，Nr為大于等 于1的整數(shù)，第i(l < i <化)根發(fā)射天線到第m(l <m<化)根接收天線之間的信道增益為hmi， 所有的信道增益組成一個維數(shù)為化X化的無線信道矩陣H，其第m(l <m<化)行第i(l < i < Nt)列的元素即為hmi，每個空間調制符號攜帶n個信息比特，即每個發(fā)送時隙系統(tǒng)所發(fā)送的 分組比特數(shù)為n，兩根激活天線所采用的所有星座點集合為Q，Q包含的星座點個數(shù)為M，M > 2,參數(shù)滿足:2n<^(Nt-l)M，化維列矢量
代表空間調制 符號，其中T表示矩陣的轉置符號，該矢量的第p(l<p<Nt)個元素為<￡〇,第q(l<q< Nt)個元素為<^〇中辛q，除此之外，其他元素均為0,表示該空間調制符號需要激活的發(fā)射 天線序號為P和q，其中第P根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調制符號.X;，，第q根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調制 符號sj，4與均來自調制星座Q，它們在Q中的序號分別為1和k，該傳輸方法包括發(fā)射 機信號處理過程與接收機信號處理過程，其中發(fā)射機信號處理過程的步驟如下：
[000引a、在通信鏈路建立階段，發(fā)射機首先根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)配置，由映射器產生比特分組 到空間調制符號的映射圖表，供發(fā)射機的空間調制符號映射與接收機的空間符號解映射所 使用；
[0009] b、通信鏈路建立之后，發(fā)射機發(fā)送的信息比特流經(jīng)過分組器，分段成長度為Tl的比 特分組，然后W組為單位依次送入映射器；
「〇〇1〇1 。.化射毀化巧化擁?巧棄，將每個長度為Tl的比特分組映射為一個空間調制符號： 送入調制器；
[0011] d、調制器依據(jù)
敦活第P根與第q根發(fā)送天線，實 施數(shù)字調制、上變頻和功率放大等信號處理過程，產生要發(fā)送的空間調制信號：
[0012] 第P根天線的調制信號為
[0013] 第q根天線的調制信號為
[0014] 其中，A為功率放大倍數(shù)，取決于接收端的期望信噪比，《0為數(shù)字調制和上變頻共 同決定的射頻頻率，Real O表示取實部，Imag O表示取虛部；
[001引e、最后由激活的第P根與第q根天線分別將調制信號Xp和Xq發(fā)送出去，從發(fā)送天線 陣列輸出的空間調制信號可表示為:x= [0,0，.. .Xp, .. .Xq, ... ]T;
[0016] 上述發(fā)射機中由映射器產生比特分組到空間調制符號的映射圖表，其生成步驟如 下：
[0017] 1)發(fā)射機依據(jù)系統(tǒng)的傳輸效率n和發(fā)射天線數(shù)目化，確定滿足公式2。^化(Nt-I )M 的最小M值；
[001引 2化上述最小M值，求一個最小的正整數(shù)Z = Mi+M2,滿足化<M2，Mi與M2均為正整數(shù)， Mi X M2 ^ M ；
[0019] 3)由最小正整數(shù)Z，確定一個數(shù)字調制星座Q，w及滿足Z = Mi+M2，MiXM2含M的一 個正整數(shù)組合{Ml，M2 }，具體確定方法如下：
[0020] 第一步，依據(jù)整數(shù)Z確定一個數(shù)字調制星座Q :
[0021] 如果Z<8,則W等相位間隔分布的PSK作為調制星座，此時數(shù)字調制星座Q即為 ZPSK ；
[0022] 如果。8,分兩種情況：
[0023] 情況I:求滿足（)2 ^ Z最小正整數(shù)y，定義為fcin，令B = (2iimin)2，WBQAM為基本星 座，BQAM星座點的形式為:SJ' =P X { ± (2a-l) ± j (化-1)}，a與b均為小于等于Jimin的正整數(shù)， J = ，p為星座能量歸一化因子;在BQAM星座中從幅度最大的星座點開始進行逐個創(chuàng)除， 直到剩余的星座點個數(shù)為Z，則剩余的星座點組成備選星座Q / ;
[0024] 情況2 :求滿足（2V+1 )2-1 > Z最小正整數(shù)V，定義為Vmin，令C= ( 2vmin+l )2-1，WCQAM 為基本星座，CQAM星座點的形式為:sj"=〇X {±a4 jbM，a'+t/辛〇，a'與t/均為小于等于 Vmin的非負整數(shù)，，〇為星座能量歸一化因子;在CQAM星座中從幅度最大的星座點開 始進行逐個創(chuàng)除，直到剩余的星座點個數(shù)為Z，則剩余的星座點組成備選星座Q ";
[0025] 實際應用中，可從備選星座Q /和Q"中，選擇其中任意一個作為數(shù)字調制星座Q ; 也可W在兩者之間選擇一個星座點間距最大的星座作為數(shù)字調制星座Q ;星座點間距的計 算W每個空間調制符號的平均發(fā)送能量相等為依據(jù)進行計算；
[00%]第二步，考察第一步所確定的數(shù)字調制星座Q，如果該星座Q可進一步分割為兩 個星座子集：Q 1(所含星座點數(shù)為Ml)和Q 2(所含星座點數(shù)為M2)，兩者沒有公共星座點，Q 1 U 〇2= Q，Ml+M2 = Z，MlXM2>M，且星座子集Ql的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q 的最小星座點間距，星座子集Q 2的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點 間距，則{Ml,M2}組合為一有效組合;如果星座Q無法進行分割，則將整數(shù)Z加1，作為新的最 小整數(shù)Z，重復上述第一步；如果存在多種{Ml, M2}組合滿足分割要求，則選擇一種使MiXM2 數(shù)值最大的組合作為優(yōu)選；
[0027] 4)依據(jù)已產生的數(shù)字調制星座Q和它的兩個分割子集Qi(所含星座點數(shù)為Ml)和 Q 2(所含星座點數(shù)為M2)，生成比特分組到空間調制符號的映射圖表，包括如下步驟：
[00%]第一步，從化根發(fā)送天線中選擇兩根天線，共可形成化(Nt-I) /2種天線組合；
[0029] 第二步，對每種天線組合{p，q} (p，q代表兩根發(fā)送天線的序號），形成兩種空間調 制發(fā)射模式:第一模式，天線P選擇調制星座子集Qi中的星座點進行發(fā)送，天線q選擇調制 星座子集Q 2中的星座點進行發(fā)送;第二模式，天線P選擇調制星座子集Q 2中的星座點進行 發(fā)送，天線q選擇調制星座子集Qi中的星座點進行發(fā)送;對每種模式，共可形成MiXM2個空 間調制符號;對所有化(Nt-l)/2種天線組合，共可形成化(Nt-I)化M2個空間調制符號，其集 合定義為W，且有2。如t(Nt-I)MiMs;如果2。<化(Nt-I)MiMs，則從空間調制符號集W中選出 能量最大的空間調制符號，進行逐個創(chuàng)除，直到空間調制符號集W中剩余的空間調制符號 個數(shù)等于2%
[0030] 第S步，每個比特分組包含n個比特，共有2"種可能；經(jīng)過處理后的空間調制符號 集W也包含2"個空間調制符號，因此便可建立輸入比特到空間調制符號的一一映射關系， 即比特分組到空間調制符號的映射圖表;此處僅關注系統(tǒng)的符號差錯率，因此對具體映射 方式?jīng)]有限制；
[0031] 接收機信號的處理過程步驟如下：
[0032] a、發(fā)送機通過發(fā)送天線陣列發(fā)出空間調制信號x=[0,0, . . .Xp, . . .Xq, . . . ]T，信號 經(jīng)過無線信道傳輸?shù)竭_接收機，被接收機的接收天線陣列所接收，所接收的信號為:y =化+ n，其中接收信號y=[yi，y2,. . .yNr]T為化維列矢量，其第r個元素 yr代表由第r根接收天線所 接收的信號，n=[m，n2, . . .nNr]T為化維列矢量，其第r個元素 nr代表由第r根接收天線所引 入的加性白噪聲;接收信號y = [yi，y2,.. .yNr]T被送入解調器；
[003；3] b、解調器接收信號7=切，72，...7化^，實施均衡、下變頻和數(shù)字解調過程，輸出基 帶解調信號，表示為:yb = Hv+nb，其中V= 0,化... …"表示所發(fā)射的基帶 空間調制符號，yb=[ybi，yb2,. . .ybNr]T為化維列矢量，其第r個元素 ybr代表由第r根接收天線 所接收的基帶解調信號，加=[加1，化2,. . .nbNr]T為化維列矢量，其第r個元素 nbr代表由第r根 接收天線所引入的基帶加性白噪聲；基帶解調信號yb=[ybi，yb2,.. .ybNr]T被同時送入信道 估計器和解碼器；
[0034] C、信道估計器依據(jù)基帶解調信號yb=[ybi，yb2,. . .ybNr]T，產生對無線信道H的信道 估計矩陣食，其第m( 1 < m <化)行第i (1 < i <化）列的元素表i,代表對實際無線信道增益hmi 的估計值，具體估計過程可W通過在發(fā)送的比特流中插入導頻比特來進行實施;信道估計 結果H送入解碼器；
[00對 d、解碼器接收來自解調器的基帶解調信號yb = [ybi，yb2，...ybNr]T，聯(lián)合來自信道 估計器的信道估計結果苗，依據(jù)映射圖表，完成對解調信號到信息比特的譯碼過程，其最大 似然譯碼準則為：
，上述符號arg表示對參數(shù)n = 0，1，2，. . .，2"- 1實施遍歷，尋找一個巧
值最小的參數(shù)n，Il Il2表示歐式范數(shù)運算：
代表 秀
衣歐式范數(shù)，非負整數(shù)n = 0，l，2,. . .，2"-1代表輸入比特分組所對應的所有整數(shù) 值，Vn代表n所對應的空間調制符號
代表從所有的n = 0，1， 2, . . .，2"-1中，選擇一個n巧
權最小值，此時的n定義為N，然后將N轉換為長度為n 的比特序列，該比特序列即為譯碼比特分組；
[0036] e、最后由組合器將解碼器輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比特流的 譯碼比特流。
[0037] 本發(fā)明所述的PSK是英文化ase-化ift Keying的縮寫，其漢語意思為相移鍵控。 [003引本發(fā)明所述的QAM是英文Qua化a1:ure Ampli1:ude Modulation的縮寫，其漢語意思 為正交幅度調制。
[0039] 本發(fā)明提出了一種新型的同時激活兩根發(fā)射天線的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方 法，該傳輸方法只要求發(fā)射天線的數(shù)目大于1，大大消除了傳統(tǒng)空間調制系統(tǒng)對發(fā)射天線數(shù) 目的限制;此外，對于每組激活的兩根發(fā)射天線，他們各自的發(fā)射星座來自于同一數(shù)字調制 星座的分割子集，而且分割子集的星座點間距在分割過程中獲得了擴大，因而提升了空間 調制系統(tǒng)的傳輸性能;相對于已有的技術方案，新方案在維持同樣復雜度的情況下，獲得了 應用的便利性和傳輸性能的改善，頗具實用性。
【附圖說明】
[0040] 圖1是本發(fā)明的空間調制系統(tǒng)結構示意框圖；
[0041 ] 其中：100、發(fā)射機，101、接收機，102、分組器，103、映射器，104、映射圖表，105、調 制器，106、發(fā)射天線陣列，107、接收天線陣列，108、解調器，109、信道估計器，110、解碼器， 111、組合器。
[0042] 圖2是本發(fā)明的ZPSK數(shù)字調制星座及其星座分割實例圖（Z = 6，ri = 4,化= 2);圖2 中數(shù)字調制星座為6PSK，該6PSK星座可進一步分割為兩個星座子集：Qi(圖2中的"?"所 示，所含星座點數(shù)為化=3)和Q 2(圖2中的"?"所示，所含星座點數(shù)為M2 = 3)，兩者沒有公共 星座點，QiU 〇2二Q，Mi+M2 = Z = 6,2n=16<Nt(化-1)M=18;且星座子集Qi的最小星座點 間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點間距，星座子集Q 2的最小星座點間距要大于數(shù) 字調制星座Q的最小星座點間距。
[0043] 圖3是本發(fā)明的比特分組到空間調制符號的映射圖表實例圖（Z = 6，ri = 4,化= 2); 圖3中空間調制符號
中的P=I, q = 2代表天線序號，l，k代表數(shù)字調制符號序號， 參見圖2。依據(jù)圖2,對所有天線組合，共可形成化(Nt-I)化M2=18個空間調制符號，且有2。= 16<化(化-1)化M2= 18;因為所有空間調制符號的能量都是相等的，所W從所有的空間調制 符號集中選出2個空間調制符號，進行創(chuàng)除，剩余的空間調制符號個數(shù)等于圖3中，創(chuàng)除 的空間調制符號為:[卻，刮f和[卻，刮T。
[0044] 圖4是本發(fā)明的BQAM調制星座及其星座分割實例圖（B = 36，Z=19，ri=l〇，^ = 4); 圖4中原始數(shù)字調制星座為36QAM，該36QAM星座經(jīng)過星座點創(chuàng)除（創(chuàng)除的星座點在圖4中用 "X"表示），留下19個星座點作為數(shù)字調制星座Q，該Q星座可進一步分割為兩個星座子 集：Qi(圖4中的"合'所示，所含星座點數(shù)為Mi = 9)和Q 2(圖4中的"?"所示，所含星座點數(shù) 為M2 = 10)，兩者沒有公共星座點，QiU 〇2二Q，11+12 = 2=19,2。<化(化-1)1說2;且星座子 集Q 1的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點間距，星座子集Q 2的最小星 座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點間距。
[0045] 圖5是本發(fā)明的CQAM調制星座及其星座分割實例圖（C = 24，Z=19，ri=l〇，^ = 4); 圖5中，原始數(shù)字調制星座為24QAM，該24QAM星座經(jīng)過星座點創(chuàng)除（創(chuàng)除的星座點在圖5中用 "X"表示），留下19個星座點作為數(shù)字調制星座Q，該Q星座可進一步分割為兩個星座子 集：Q 1 (圖5中的"合'所示，所含星座點數(shù)為Mi = 8)和Q 2(圖5中的"?"所示，所含星座點數(shù) 為M2 = 11)，兩者沒有公共星座點，QiU 〇2二Q，11+12 = 2=19,2。<化(化-1)顧12;且星座 子集Q 1的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點間距，星座子集Q 2的最小 星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點間距。
[0046] 圖6是本發(fā)明的新型空間調制系統(tǒng)與現(xiàn)有空間調制系統(tǒng)的性能對比圖。圖6中，Nt =4,化= 4,11= 10 ,Z= 19;MIM0信道為獨立Ra^ei曲衰落信道;橫坐標為接收信噪比SNR，單 位為分貝（地），縱坐標為空間調制符號的錯誤檢測率SER;曲線"UPSM"代表本發(fā)明所提的新 型空間調制系統(tǒng)，考慮到本發(fā)明的星座分割類似于網(wǎng)格編碼調制系統(tǒng)中的化gerboeckSet Partitioning(UP)星座分割方法，所W用"UPSM"代表新發(fā)明的空間調制系統(tǒng)，在圖6中，新 型空間調制系統(tǒng)"UPSM"所采用的數(shù)字調制星座及其分割方式如圖5所示；曲線"QSM"代表傳 統(tǒng)的正交空間調制技術，Quadrature Spatial Modulation(QSM)，參見文獻：R .Me si eh， S.S.Ikki，and H.M.Aggoune, "Quadrature Spatial Modulation,，，IEEE Trans .Veh? Technol ?，VOI ? 64，no ? 6，pp ? 2738-2742，Jun? 2015，曲線"QSM"所米用的數(shù)字調 制星座為64QAM;曲線"ESM"表傳統(tǒng)的增強空間調制技術，EnhancedSpatial Modulation 化SM)，參見文南犬：Chien-Chun Cheng,Hikmet Sari , SerdarSezginer ,and Yu T . Su , ('Enhanced Spatial Modulation WithMultiple Signal Constellations /' IEEE Trans.Comm.，vol.63，no.6，卵.2237-2248 Jun. 2015，曲線巧SM"所采用的數(shù)字調制星座為 64QAM。從圖6仿真結果來看，在提供同樣系統(tǒng)配置和同樣傳輸效率的情況下，本發(fā)明所提技 術方案可W顯著提高系統(tǒng)的傳輸可靠性，因此更具實用性。
【具體實施方式】
[0047]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限于此。
[004引實施例：
[0049]本發(fā)明實施例如圖1所示，一種基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng) 的傳輸方法，該系統(tǒng)包括發(fā)射機100與接收機101，兩者之間通過MIMO或MISO無線信道進行 連接，其中發(fā)射機100負責空間調制信號的產生與發(fā)射，接收機101負責空間調制信號的接 收與譯碼。發(fā)射機100包括依次串行連接的分組器102、映射器103、調制器105與發(fā)射天線陣 列106,分組器102的輸入為待發(fā)送的信息比特流b，輸出為信息比特流的分組，每組比特對 應一個空間調制符號，分組器102的輸出送入映射器103,由映射器103依據(jù)映射圖表104完 成比特分組到空間調制符號的映射過程，輸出空間調制符號所對應的兩根待激活的發(fā)送天 線序號和針對每根天線的數(shù)字調制符號，映射器103的輸出結果送給調制器105,由調制器 105完成發(fā)射天線的選擇與激活，W及每根發(fā)射天線所發(fā)送基帶信號的數(shù)字調制、上變頻和 功率放大等處理過程，形成空間調制信號；最后由激活的兩根發(fā)射天線將空間調制信號發(fā) 送給MIMO或MISO無線信道;信號經(jīng)無線信道傳輸?shù)竭_接收機101;接收機101包括接收天線 陣列107、解調器108、信道估計器109、解碼器110與組合器111，其中接收天線陣列107和解 調器108相連接;解調器108分別和信道估計器109及解碼器110相連接;信道估計器109和解 碼器110相連接;解碼器110與組合器111相連接;接收天線陣列107接收由發(fā)射機100發(fā)送來 的空間調制信號，該信號送入解調器108,由解調器108完成對接收信號的均衡、下變頻和數(shù) 字解調過程，輸出基帶解調信號;基帶解調信號同時送給信道估計器109和解碼器110,信道 估計器109根據(jù)解調信號完成對無線信道的估計，然后將估計結果送給解碼器110;解碼器 110接收來自解調器108的解調信號，聯(lián)合來自信道估計器109的信道估計結果，采用最大似 然譯碼準則，完成解調信號到信息比特的譯碼過程，每個解調信號對應一個譯碼比特組，最 后由組合器110將解碼器輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比特流的譯碼比特 流6;設傳輸系統(tǒng)所配置的發(fā)射天線數(shù)為化，化為大于1的整數(shù)，接收天線數(shù)為化，化為大于 等于1的整數(shù)，第i(l y含Nt)根發(fā)射天線到第m(l如如r)根接收天線之間的信道增益為 hmi，所有的信道增益組成一個維數(shù)為化X化的無線信道矩陣H，其第m( 1 < m <化)行第i (1 < i如t)列的元素即為hmi，每個空間調制符號攜帶n個信息比特，即每個發(fā)送時隙系統(tǒng)所發(fā)送 的分組比特數(shù)為n，兩根激活天線所采用的所有星座點集合為Q，Q包含的星座點個數(shù)為M， M > 2,參數(shù)滿足：2。< 化維列矢量
'戈表空間調 制符號，其中T表示矩陣的轉置符號，該矢量的第p( 1 < P <化)個元素為《€〇，第q( 1 < q < Nt)個元素式
P辛q，除此之外，其他元素均為0,表示該空間調制符號需要激活的發(fā) 射天線序號為P和q，其中第P根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調制符號>^；>，第q根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調 制符號<，均來自調制星座Q，它們在Q中的序號分別為1和k，該傳輸方法包括發(fā) 射機信號處理過程與接收機信號處理過程，其中該系統(tǒng)的發(fā)射機信號處理過程步驟如下： [0050] a、在通信鏈路建立階段，發(fā)射機100首先根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)配置，由映射器103產生比 特分組到空間調制符號的映射圖表104,供發(fā)射機的空間調制符號映射與接收機的空間符 號解映射所使用；
[0化1] b、通信鏈路建立之后，發(fā)射機100發(fā)送的信息比特流b經(jīng)過分組器102,分段成長度 為n的比特分組，然后W組為單位依次送入映射器103;
[0052] C、映射器103依據(jù)映射圖表104,將每個長度為Tl的比特分組映射為一個空間調制 符號：
，送入調制器105;
[0053] d、調制器105依巧
激活第P根與第q根發(fā)送天線， 實施數(shù)字調制、上變頻和功率放大等信號處理過程，產生要發(fā)送的空間調制信號：
[0化4] 第P根天線的調制信號呆
[0055] 第q根天線的調制信號呆
[0056] 其中，A為功率放大倍數(shù)，取決于接收端的期望信噪比，《0為數(shù)字調制和上變頻共 同決定的射頻頻率，Real O表示取實部，Imag()表示取虛部；
[0057] e、最后由激活的第P根與第q根天線分別將調制信號Xp和Xq發(fā)送出去，從發(fā)送天線 陣列106輸出的空間調制信號可表示為:x ?[0,0，.. .Xp, .. .Xq,... ]T;
[005引上述發(fā)射機100中由映射器103產生比特分組到空間調制符號的映射圖表104,其 生成步驟如下：
[0059] 1)發(fā)射機100依據(jù)系統(tǒng)的傳輸效率n和發(fā)射天線數(shù)目化，確定滿足公式2"^化(Nt-1)M的最小M值；
[0060] 2)由上述最小M值，求一個最小的正整數(shù)Z =化+M2,滿足化< M2,化與M2均為正整數(shù)， Mi X M2 ^ M ；
[0061] 3)由最小正整數(shù)Z，確定一個數(shù)字調制星座Q ,?及滿足Z二Ml+M2，MlXM2>M的一 個正整數(shù)組合{Ml，M2 }，具體確定方法如下：
[0062] 第一步，依據(jù)整數(shù)Z確定一個數(shù)字調制星座Q :
[0063] 如果Z<8,則W等相位間隔分布的PSK作為調制星座，此時數(shù)字調制星座Q即為 ZPSK ；
[0064] 如果Z >8,分兩種情況：
[0065] 情況1:求滿足（)2 ^ Z最小正整數(shù)y，定義為fcin，令B = (2，WBQAM為基本星 座，BQAM星座點的形式為：SJ, = P X { ± (2a-l) ± j (化-1)}，a與b均為小于等于fcin的正整數(shù)，
P為星座能量歸一化因子;在BQAM星座中從幅度最大的星座點開始進行逐個創(chuàng)除， 直到剩余的星座點個數(shù)為Z，則剩余的星座點組成備選星座Q / ;
[0066] 情況2 :求滿足（2V+1 )2-1 > Z最小正整數(shù)V，定義為Vmin，令C= ( 2vmin+l )2-1，WCQAM 為基本星座，CQAM星座點的形式為：SJ""=oX{±a/±化/}，a/+t/辛0，a/與t/均為小于等于 乂。1。的非負整數(shù)，/ = ^^1，〇為星座能量歸一化因子;在0941星座中從幅度最大的星座點開 始進行逐個創(chuàng)除，直到剩余的星座點個數(shù)為Z，則剩余的星座點組成備選星座Q ";
[0067] 實際應用中，可從備選星座Q /和Q"中，選擇其中任意一個作為數(shù)字調制星座Q ; 也可W在兩者之間選擇一個星座點間距最大的星座作為數(shù)字調制星座Q ;星座點間距的計 算W每個空間調制符號的平均發(fā)送能量相等為依據(jù)進行計算；
[0068] 第二步，考察第一步所確定的數(shù)字調制星座Q，如果該星座Q可進一步分割為兩 個星座子集：Q 1(所含星座點數(shù)為Ml)和Q 2(所含星座點數(shù)為M2)，兩者沒有公共星座點，Q 1 U 〇2= Q，Ml+M2 = Z，MlXM2>M，且星座子集Ql的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q 的最小星座點間距，星座子集Q 2的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Q的最小星座點 間距，則{Ml,M2}組合為一有效組合;如果星座Q無法進行分割，則將整數(shù)Z加1，作為新的最 小整數(shù)Z，重復上述第一步；如果存在多種{Ml, M2}組合滿足分割要求，則選擇一種使MiXM2 數(shù)值最大的組合作為優(yōu)選。
[0069] 4)依據(jù)已產生的數(shù)字調制星座Q和它的兩個分割子集Qi(所含星座點數(shù)為Ml)和 Q 2(所含星座點數(shù)為M2)，生成比特分組到空間調制符號的映射圖表104,包括如下步驟：
[0070] 第一步，從化根發(fā)送天線中選擇兩根天線，共可形成化(Nt-I) /2種天線組合；
[0071] 第二步，對每種天線組合{p，q} (p，q代表兩根發(fā)送天線的序號），形成兩種空間調 制發(fā)射模式:第一模式，天線P選擇調制星座子集Qi中的星座點進行發(fā)送，天線q選擇調制 星座子集Q 2中的星座點進行發(fā)送;第二模式，天線P選擇調制星座子集Q 2中的星座點進行 發(fā)送，天線q選擇調制星座子集Qi中的星座點進行發(fā)送;對每種模式，共可形成MiXM2個空 間調制符號;對所有化(Nt-l)/2種天線組合，共可形成化(Nt-I)化M2個空間調制符號，其集 合定義為W，且有2。如t(Nt-I)MiMs;如果2。<化(Nt-I)MiMs，則從空間調制符號集W中選出 能量最大的空間調制符號，進行逐個創(chuàng)除，直到空間調制符號集W中剩余的空間調制符號 個數(shù)等于2%
[0072] 第S步，每個比特分組包含n個比特，共有2"種可能；經(jīng)過處理后的空間調制符號 集W也包含2"個空間調制符號，因此便可建立輸入比特到空間調制符號的一一映射關系， 即比特分組到空間調制符號的映射圖表;本發(fā)明僅關注系統(tǒng)的符號差錯率，因此對具體映 射方式?jīng)]有限制。
[0073] 該系統(tǒng)的接收機信號處理過程步驟如下：
[0074] a、發(fā)送機100通過發(fā)送天線陣列106發(fā)出空間調制信號x=[0,0, . . .Xp, . . .Xq,... ]T，信號經(jīng)過無線信道傳輸?shù)竭_接收機101，被接收機的接收天線陣列107所接收，所接收的 信號為:y =化+n，其中接收信號y=[yi，y2，...yNr]T為化維列矢量，其第r個元素 yr代表由第 r根接收天線所接收的信號，n=[m，n2, . . .nNr]T為化維列矢量，其第r個元素 nr代表由第r根 接收天線所引入的加性白噪聲;接收信號y = [yi，y2，...yNr]T被送入解調器108;
[0075] b、解調器108接收信號7=[71，72，...7化]了，實施均衡、下變頻和數(shù)字解調過程，輸 出基帶解調信號，表示為:yb = Hv+nb,其中V=化化…... f表示所發(fā)射的 基帶空間調制符號，yb=[ybi，yb2,. . .ybNrf為化維列矢量，其第r個元素 ybr代表由第r根接收 天線所接收的基帶解調信號，加=[祉1，加2, . . .nbNrf為化維列矢量，其第r個元素 nbr代表由 第r根接收天線所引入的基帶加性白噪聲;基帶解調信號yb=[ybi，yb2，...ybNr]T被同時送入 信道估計器109和解碼器110;
[0076] C、信道估計器109依據(jù)基帶解調信號yb=[ybi，yb2，...ybNr]T，產生對無線信道H的 信道估計矩陣H，其第m(l <m<化)行第Kl < i <化)列的元素心代表對實際無線信道增益 hmi的估計值，具體估計過程可W通過在發(fā)送的比特流中插入導頻比特來進行實施;信道估 計結果島送入解碼器110;
[0077] d、解碼器110接收來自解調器108的基帶解調信號yb=[ybi，yb2，...ybNr]T，聯(lián)合來 自信道估計器109的信道估計結果盤，依據(jù)映射圖表，完成對解調信號到信息比特的譯碼過 程，其最大似然譯碼準則為
，上述符號a巧表示對參數(shù)n = 0，1， 2, ...，2"-1實施遍歷，尋找一個使白V。值最小的參數(shù)n，Il Il2表示歐式范數(shù)運算， |y& -掃v,,|2代表對-島Vg求歐式范數(shù)，非負整數(shù)n = 0,1，2, . . .，2"-1代表輸入比特分組所 對應的所有整數(shù)值，Vn代表n所對應的空間調制符號
代表從所 有的n = 0，l，2,...，2M中，選擇一個n使|y& -白v,，|2取最小值，此時的n定義為N，然后將N轉 換為長度為n的比特序列，該比特序列即為譯碼比特分組；
[0078] e、最后由組合器111將解碼器110輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比 特流b的譯碼比特流&。
【主權項】
1. 一種基于星座分割與雙天線激活的空間調制傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，該系統(tǒng)包括發(fā)射 機與接收機，兩者之間通過ΜΙΜΟ或MISO無線信道進行連接，其中發(fā)射機負責空間調制信號 的產生與發(fā)射，接收機負責空間調制信號的接收與譯碼，其中發(fā)射機包括依次串行連接的 分組器、映射器、調制器與發(fā)射天線陣列；分組器的輸入為待發(fā)送的信息比特流，輸出為信 息比特流的分組，每組比特對應一個空間調制符號，分組器的輸出送入映射器，由映射器依 據(jù)映射圖表完成比特分組到空間調制符號的映射過程，輸出空間調制符號所對應的兩根待 激活的發(fā)送天線序號和針對每根發(fā)送天線的數(shù)字調制符號，映射器的輸出結果送給調制 器，由調制器完成發(fā)射天線的選擇與激活，W及每根發(fā)射天線所發(fā)送基帶信號的數(shù)字調制、 上變頻和功率放大等處理過程，形成空間調制信號；最后由激活的兩根發(fā)射天線將空間調 制信號發(fā)送給ΜΙΜΟ或ΜΙ SO無線信道;信號經(jīng)無線信道傳輸?shù)竭_接收機;接收機包括接收天 線陣列、解調器、信道估計器、解碼器與組合器，其中接收天線陣列和解調器相連接;解調器 分別和信道估計器及解碼器相連接;信道估計器和解碼器相連接;解碼器與組合器相連接； 接收天線陣列接收由發(fā)射機發(fā)送來的空間調制信號，該信號送入解調器，由解調器完成接 收信號的均衡、下變頻和數(shù)字解調過程，輸出基帶解調信號;基帶解調信號同時送給信道估 計器和解碼器，信道估計器根據(jù)解調信號完成對無線信道的估計，然后將估計結果送給解 碼器;解碼器接收來自解調器的解調信號，聯(lián)合來自信道估計器的信道估計結果，采用最大 似然譯碼準則，完成解調信號到信息比特的譯碼過程，每個解調信號對應一個譯碼比特組， 最后由組合器將解碼器輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比特流的譯碼比特 流;設傳輸系統(tǒng)所配置的發(fā)射天線數(shù)為化，化為大于1的整數(shù)，接收天線數(shù)為Nr，Nr為大于等 于1的整數(shù)，第i(l < i <化)根發(fā)射天線到第m(l <m<化)根接收天線之間的信道增益為hmi， 所有的信道增益組成一個維數(shù)為化X化的無線信道矩陣H，其第m(l <m<化)行第i(l < i < Nt)列的元素即為hmi，每個空間調制符號攜帶η個信息比特，即每個發(fā)送時隙系統(tǒng)所發(fā)送的 分組比特數(shù)為η，兩根激活天線所采用的所有星座點集合為Ω，Ω包含的星座點個數(shù)為Μ，Μ >2,參數(shù)滿足含化(Nt-l)M，化維列矢量ν=:[0，：化…唉：... 5;'，..了代表空間調制 符號，其中Τ表示矩陣的轉置符號，該矢量的第ρ( 1含Ρ含化)個元素為?Ω，第q( 1含q <化） 個元素為eO, 除此之外，其他元素均為0,表示該空間調制符號需要激活的發(fā)射天 線序號為P和q，其中第P根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調制符號<，第q根發(fā)送天線發(fā)送數(shù)字調制符 號4, <與<均來自調制星座Ω，它們在Ω中的序號分別為1和k，該傳輸方法包括發(fā)射機 信號處理過程與接收機信號處理過程，其中發(fā)射機信號處理過程的步驟如下： a、 在通信鏈路建立階段，發(fā)射機首先根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)配置，由映射器產生比特分組到空 間調制符號的映射圖表，供發(fā)射機的空間調制符號映射與接收機的空間符號解映射所使 用； b、 通信鏈路建立之后，發(fā)射機發(fā)送的信息比特流經(jīng)過分組器，分段成長度為η的比特分 組，然后W組為單位依次送入映射器； C、映射器依據(jù)映射圖表，將每個長度為η的比特分組映射為一個空間調制符號： V二[0，0，…4，…手...Γ，送入調制器； d、 調制器依據(jù)激活第P根與第q根發(fā)送天線，實施數(shù) 字調制、上變頻和功率放大等信號處理過程，產生要發(fā)送的空間調制信號： 第P根天線的調制信號為：第q根天線的調制信號為：其中，A為功率放大倍數(shù)，取決于接收端的期望信噪比，ω〇為數(shù)字調制和上變頻共同決 定的射頻頻率，Real()表示取實部，Imag()表示取虛部； e、 最后由激活的第P根與第q根天線分別將調制信號xp和xq發(fā)送出去，從發(fā)送天線陣列 輸出的空間調制信號可表示為:X=[0, 0，... Xp，... Xq，...]τ; 上述發(fā)射機中由映射器產生比特分組到空間調制符號的映射圖表，其生成步驟如下： 1) 發(fā)射機依據(jù)系統(tǒng)的傳輸效率η和發(fā)射天線數(shù)目化，確定滿足公式2"含化(Nt-1 )Μ的最 小Μ值； 2) 由上述最小Μ值，求一個最小的正整數(shù)Ζ=Μι+Μ2,滿足Ml < M2,化與M2均為正整數(shù)，Ml X M2>M; 3) 由最小正整數(shù)Z，確定一個數(shù)字調制星座Ω，W及滿足Z=化+M2,化XM2 > Μ的一個正整 數(shù)組合{Ml,M2}，具體確定方法如下： 第一步，依據(jù)整數(shù)Z確定一個數(shù)字調制星座Ω : 如果Z< 8，則W等相位間隔分布的PSK作為調制星座，此時數(shù)字調制星座Ω即為ZPSK; 如果。8，分兩種情況： 情況1:求滿足（2μ)2 ^ Z最小正整數(shù)μ，定義為Wmin，令B = (2Wmin)2，WBQAM為基本星座， BQAM星座點的形式為：SJ'=pX{±(2a-l)±j(2b-l)}，a與b均為小于等于μmln的正整數(shù)， y = λΑ，心為星座能量歸一化因子;在8941星座中從幅度最大的星座點開始進行逐個創(chuàng)除， 直到剩余的星座點個數(shù)為Ζ，則剩余的星座點組成備選星座Ω / ; 情況2:求滿足(2V+1 )2-1 > Ζ最小正整數(shù)V，定義為Vmin，令C= (2vmin+l )2-1，WCQAM為基 本星座，CQAM星座點的形式為:SJ' = σχ { ±曰/ ±化/ }，曰/ +t/辛0，曰/與t/均為小于等于Vmin的 非負整數(shù)，^ = >/^，〇為星座能量歸一化因子;在〔941星座中從幅度最大的星座點開始進行 逐個創(chuàng)除，直到剩余的星座點個數(shù)為Z，則剩余的星座點組成備選星座Ω "; 實際應用中，可從備選星座Ω /和Ω"中，選擇其中任意一個作為數(shù)字調制星座Ω ;也可 W在兩者之間選擇一個星座點間距最大的星座作為數(shù)字調制星座Ω ;星座點間距的計算W 每個空間調制符號的平均發(fā)送能量相等為依據(jù)進行計算； 第二步，考察第一步所確定的數(shù)字調制星座Ω，如果該星座Ω可進一步分割為兩個星 座子集Ω 1和Ω 2, Ω 1和Ω 2所含星座點數(shù)分別為化和M2,兩者沒有公共星座點，Ω 1 U Ω 2 = Ω， 化+M2 = Z，MlXM2>M，且星座子集Ωl的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Ω的最小星座 點間距，星座子集Ω 2的最小星座點間距要大于數(shù)字調制星座Ω的最小星座點間距，則{Ml， 12}組合為一有效組合;如果星座Ω無法進行分割，則將整數(shù)Z加1，作為新的最小整數(shù)Z，重 復上述第一步；如果存在多種{Ml，M2}組合滿足分割要求，則選擇一種使Ml XM2數(shù)值最大的 組合作為優(yōu)選； 4)依據(jù)已產生的數(shù)字調制星座Ω和它的兩個分割子集Ω 1和Ω 2，生成比特分組到空間 調制符號的映射圖表，包括如下步驟： 第一步，從化根發(fā)送天線中選擇兩根天線，共可形成化(Nt-1 )/2種天線組合； 第二步，對每種天線組合{p，q} (p，q代表兩根發(fā)送天線的序號），形成兩種空間調制發(fā) 射模式:第一模式，天線P選擇調制星座子集Ωι中的星座點進行發(fā)送，天線q選擇調制星座 子集Ω 2中的星座點進行發(fā)送;第二模式，天線P選擇調制星座子集Ω 2中的星座點進行發(fā)送， 天線q選擇調制星座子集Ωι中的星座點進行發(fā)送;對每種模式，共可形成化XM2個空間調制 符號；對所有化(Nt-l)/2種天線組合，共可形成化(Nt-l)MiM2個空間調制符號，其集合定義 為Ψ，且有(化如果2n<Nt(化則從空間調制符號集Ψ中選出能量最 大的空間調制符號，進行逐個創(chuàng)除，直到空間調制符號集Ψ中剩余的空間調制符號個數(shù)等 于2% 第Ξ步，每個比特分組包含η個比特，共有2"種可能;經(jīng)過處理后的空間調制符號集Ψ也 包含2"個空間調制符號，因此便可建立輸入比特到空間調制符號的一一映射關系，即比特 分組到空間調制符號的映射圖表;此處僅關注系統(tǒng)的符號差錯率，因此對具體映射方式?jīng)] 有限制； 接收機信號的處理過程步驟如下： a、 發(fā)送機通過發(fā)送天線陣列發(fā)出空間調制信號χ=[0, 0，... χρ，... xq，...]τ，信 號經(jīng)過無線信道傳輸?shù)竭_接收機，被接收機的接收天線陣列所接收，所接收的信號為:y = 化+n，其中接收信號y=[yi，72, ... YNr]T為化維列矢量，其第r個元素 yr代表由第r根接收 天線所接收的信號，n=[ni，Π2, ... nNr]T為化維列矢量，其第r個元素 nr代表由第r根接收 天線所引入的加性白噪聲;接收信號y=[yi，72，... YNr]T被送入解調器； b、 解調器接收信號y=[yi，72，... yNr]T，實施均衡、下變頻和數(shù)字解調過程，輸出基 帶解調信號，表示為:yb = Hv+nb，其中v=:化化.......馬，…聲表示所發(fā)射的基帶 空間調制符號，yb=[ybi, yb2, ... ybNr]T為r'Jr維列矢量，其第r個元素 ybr代表由第r根接收 天線所接收的基帶解調信號，祉=[加1，nb2, ...化Nr]T為化維列矢量，其第r個元素化r代表 由第r根接收天線所引入的基帶加性白噪聲;基帶解調信號yb=[ybi，yb2，... ybNr]T被同 時送入信道估計器和解碼器； C、信道估計器依據(jù)基帶解調信號yb = [ybi, yb2，... ybNr]T，產生對無線信道Η的信道 估計矩陣Η，其第m( 1 < m <化)行第i (1 < i <化）列的元素 t代表對實際無線信道增益hmi 的估計值，具體估計過程可W通過在發(fā)送的比特流中插入導頻比特來進行實施;信道估計 結果盤送入解碼器； d、解碼器接收來自解調器的基帶解調信號yb=[ybi, yb2，... ybNr]T，聯(lián)合來自信道估 計器的信道估計結果Η，依據(jù)映射圖表，完成對解調信號到信息比特的譯碼過程，其最大似 然譯碼準則為：I上述符號a巧表示對參數(shù)η = 0，1，2,. . .，2Μ實 施遍歷，尋找一個使值最小的參數(shù)η，|| II2表示歐式范數(shù)運算，代表對 yb-?ν,,求歐式范數(shù)，非負整數(shù)η = 0，1，2, . . .，2"-1代表輸入比特分組所對應的所有整數(shù) 值，Vn代表η所對應的空間調制符號；代表從所有的η = 0，1， 2, . . .，2"-1中，選擇一個η巧巧最小值，此時的η定義為Ν，然后將Ν轉換為長度為η 的比特序列，該比特序列即為譯碼比特分組； e、最后由組合器將解碼器輸出的譯碼比特分組進行合并，輸出對應發(fā)送比特流的譯碼 比特流。
【文檔編號】H04L27/36GK105846880SQ201610161533
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】張彭, 王成端, 高進
【申請人】濰坊學院