專利名稱：基于碼片級空時編碼的多載波miso系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多載波MISO系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1998 年 Siavash M. Alamouti 提出了一個簡單的多輸入單輸出(Multiple InputSingle Output, MISO)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)傳輸分集,原本只能依靠接收端使用多根天線的單輸入多輸出(Single Input Multiple Output, SI MO)系統(tǒng)達(dá)到分集,更進(jìn)ー步可以推演成發(fā)送端，接收端都使用兩根天線的多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output)系統(tǒng)。空時編碼是目前MISO系統(tǒng)常用來實(shí)現(xiàn)空間分集的編碼方式，其編碼方式有許多種，較常見的主要有空時分組編碼(Space-Time Block Code, STBC)，空時網(wǎng)格編碼(Space-Time Trellis Code, STTC)及空時差分編碼(Space-Time Differential Code,STDC)等。但空時編碼最大的缺點(diǎn)是沒有考慮到多徑干擾的問題，在多徑干擾下根本不可行。雖然有些論文考慮到多用戶多天線之間的正交性，但是他們討論的只是比特級的正交性，并未討論碼片級的正交性，其只能用于信道響應(yīng)為慢衰落的情況。使用幾個符號位元來做空時編碼，信道響應(yīng)在這幾個符號位元的時間內(nèi)就必須保持不變，否則錯誤率會大為上升，這顯然違背了下一代無線通信高速率，高頻譜利用率，抗多徑，抗多普勒效應(yīng)等苛刻需求。而且解碼時，必須收完用于時空編碼的全部位元才能夠解出信號，即無法達(dá)到及時解碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決目前采用空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)的抗多用戶干擾性能差的問題，從而提供一種基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)?；诖a片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，對于每個用戶K，它的信號發(fā)射過程為步驟一、將待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行信源編碼，獲得極化非歸零碼；步驟ニ、采用M組三維互補(bǔ)碼分別對步驟ー獲得的極化非歸零碼進(jìn)行擴(kuò)頻，每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)獲得M路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)；M組三維互補(bǔ)碼共對應(yīng)獲得MXM路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)；步驟三、將步驟ニ中獲得的每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)獲得的M路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)分別采用M路子載波進(jìn)行調(diào)制，獲得M路調(diào)制信號，M路子載波分別對應(yīng)的頻率為f1; f2,…，fM；MXM路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)共獲得MXM路調(diào)制信號；步驟四、將驟三中獲得的每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)的M路調(diào)制信號進(jìn)行等増益合井，獲得一路調(diào)制信號；MXM路調(diào)制信號共獲得M路調(diào)制信號；所述M路調(diào)制信號分別通過M根發(fā)射天線發(fā)至信道； 對于每個用戶K，它的信號接收過程為步驟五、通過ー根接收天線接收步驟四發(fā)射的M路調(diào)制信號，并將接收到的M路調(diào)制信號r(t)采用帶通濾波器進(jìn)行濾波，獲得M路濾波信號；所述M路濾波信號的頻率分別為 fl，f2，…，fM;步驟六、將步驟五中的每路濾波信號分別采用對應(yīng)頻率的子載波進(jìn)行解調(diào)，獲得一組解調(diào)信號；M路濾波信號共獲得M組解調(diào)信號；步驟七、將步驟六中獲得的每組解調(diào)信號采用與發(fā)射端對應(yīng)的M路三維互補(bǔ)碼進(jìn)行解擴(kuò)，獲得ー組包含M路的解擴(kuò)信號；M組解調(diào)信號共獲得M組解擴(kuò)信號；步驟八、將步驟七獲得的每組中的M路的解擴(kuò)信號分別在ー個位元時間Tb下進(jìn)行積分，獲得ー組包含M路積分結(jié)果的積分?jǐn)?shù)據(jù)；M組解擴(kuò)后數(shù)據(jù)共獲得M組積分?jǐn)?shù)據(jù)；步驟九、將步驟八中獲得的每組積分?jǐn)?shù)據(jù)中的M路積分結(jié)果相加，獲得一路相加后數(shù)據(jù)，M組積分?jǐn)?shù)據(jù)共獲得M路相加后數(shù)據(jù)；步驟十、將步驟九獲得的M路相加后數(shù)據(jù)進(jìn)行等増益合井，獲得一路合并后數(shù)據(jù)； 步驟十一、將步驟十中獲得的一路合并后數(shù)據(jù)進(jìn)行判決后輸出；M為正整數(shù)。步驟ニ和步驟八中所述的三維互補(bǔ)碼的產(chǎn)生方法為步驟I、采用兩個MXM維正交矩陣A和B構(gòu)造出M個長度為M2的序列C1, C2,…Cm
權(quán)利要求
1.基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，其特征是對于每個用戶K，它的信號發(fā)射過程為 步驟一、將待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行信源編碼，獲得極化非歸零碼； 步驟二、采用M組三維互補(bǔ)碼分別對步驟一獲得的極化非歸零碼進(jìn)行擴(kuò)頻，每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)獲得M路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)；M組三維互補(bǔ)碼共對應(yīng)獲得MXM路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)；步驟三、將步驟二中獲得的每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)獲得的M路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)分別采用M路子載波進(jìn)行調(diào)制，獲得M路調(diào)制信號，M路子載波分別對應(yīng)的頻率為f\，f2,…，fM；MXM路擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)共獲得MXM路調(diào)制信號； 步驟四、將驟三中獲得的每組三維互補(bǔ)碼對應(yīng)的M路調(diào)制信號進(jìn)行等增益合并，獲得一路調(diào)制信號；MXM路調(diào)制信號共獲得M路調(diào)制信號；所述M路調(diào)制信號分別通過M根發(fā)射天線發(fā)至信道； 對于每個用戶K，它的信號接收過程為 步驟五、通過一根接收天線接收步驟四發(fā)射的M路調(diào)制信號，并將接收到的M路調(diào)制信號r(t)采用帶通濾波器進(jìn)行濾波，獲得M路濾波信號；所述M路濾波信號的頻率分別為f1;『2，…，『Μ ; 步驟六、將步驟五中的每路濾波信號分別采用對應(yīng)頻率的子載波進(jìn)行解調(diào)，獲得一組解調(diào)信號；Μ路濾波信號共獲得M組解調(diào)信號； 步驟七、將步驟六中獲得的每組解調(diào)信號采用與發(fā)射端對應(yīng)的M路三維互補(bǔ)碼進(jìn)行解擴(kuò)，獲得一組包含M路的解擴(kuò)信號；Μ組解調(diào)信號共獲得M組解擴(kuò)信號； 步驟八、將步驟七獲得的每組中的M路的解擴(kuò)信號分別在一個位元時間Tb下進(jìn)行積分，獲得一組包含M路積分結(jié)果的積分?jǐn)?shù)據(jù)；Μ組解擴(kuò)后數(shù)據(jù)共獲得M組積分?jǐn)?shù)據(jù)； 步驟九、將步驟八中獲得的每組積分?jǐn)?shù)據(jù)中的M路積分結(jié)果相加，獲得一路相加后數(shù)據(jù)，M組積分?jǐn)?shù)據(jù)共獲得M路相加后數(shù)據(jù)； 步驟十、將步驟九獲得的M路相加后數(shù)據(jù)進(jìn)行等增益合并，獲得一路合并后數(shù)據(jù)； 步驟十一、將步驟十中獲得的一路合并后數(shù)據(jù)進(jìn)行判決后輸出； M為正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，其特征在于步驟二和步驟八中所述的三維互補(bǔ)碼的產(chǎn)生方法為 步驟I、采用兩個MXM維正交矩陣A和B構(gòu)造出M個長度為M2的序列C1, C2,…Cm C1 = 0\]kvbuk2r、bwkM) = (cu，c12，."，ci#2)— (^A1, A22A2,…，b2MkM) — (c21, c22,…，。2#2)C# = (^ViA1, 士#2八2，…，bMMkM) — {cMV cM2,…，。歷2) 其中正交矩陣A的表達(dá)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，其特征在于步驟II中構(gòu)造出的NtXM2個長度為M2的序列為
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，其特征在于步驟I中所述正交矩陣A和B均采用Hadarmard矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，其特征在于步驟II中所述正交矩陣D的產(chǎn)生方法為以種子矩陣為基礎(chǔ)，利用Kronecker product擴(kuò)充維度； 所述種子矩陣為
全文摘要
基于碼片級空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)，涉及一種多載波MISO系統(tǒng)。為了解決目前采用空時編碼的多載波MISO系統(tǒng)的抗多用戶干擾性能差的問題。其信號發(fā)射過程用戶K的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過信源編碼變成極化非歸零碼，然后用不同的子碼進(jìn)行擴(kuò)頻，再加載到相應(yīng)的頻率上，用天線發(fā)送至信道。其信號接收過程接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過帶通濾波器，得到不同子載波上的信號，然后用相應(yīng)的頻率進(jìn)行解調(diào)，用相應(yīng)的子碼進(jìn)行解擴(kuò)，得到的信號在一個位元時間內(nèi)進(jìn)行積分，然后再將同一天線的數(shù)據(jù)相加，相加得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行等增益合并，然后判決輸出。本發(fā)明適用于無線通信過程中。
文檔編號H04B7/06GK102664659SQ201210103228
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者孫思月, 孟維曉, 李縉強(qiáng), 陳曉華 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)