1.一種能夠獲得二階發(fā)射分集的改進正交空間調(diào)制傳輸方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)信道估計階段:在安全傳輸開始之前,源節(jié)點發(fā)送訓(xùn)練序列,接收端根據(jù)接收到的訓(xùn)練序列對信道進行估計,并假設(shè)接收端信道估計準確;
2)安全傳輸階段:源節(jié)點將發(fā)送信息比特分成兩部分,一部分比特叫做空間調(diào)制比特,源節(jié)點根據(jù)該部分比特從所設(shè)計的空間調(diào)制矩陣集合中選擇一個空間調(diào)制矩陣,該空間調(diào)制矩陣中的非零元素決定當(dāng)前傳輸?shù)募せ钐炀€序號;另一部分比特叫做符號調(diào)制比特,這部分比特用來從實星座圖中選擇兩個調(diào)制符號,并將兩個調(diào)制符號乘以滿分集矩陣得到兩個發(fā)送符號;
3)根據(jù)被選的空間調(diào)制矩陣,源節(jié)點將兩個發(fā)送符號分別在兩個激活天線上發(fā)送,其中一個在正弦載波,另一個在余弦載波;
4)接收端對源節(jié)點信息通過最大似然準則解碼,并能獲得二階發(fā)射分集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠獲得二階發(fā)射分集的改進正交空間調(diào)制傳輸方法,其特征在于,步驟2)中,空間調(diào)制矩陣集合的設(shè)計包括如下步驟:
201)源節(jié)點的空間調(diào)制比特用來選擇每次激活的天線對,共比特,其中|A|表示空間調(diào)制矩陣集A中元素的個數(shù),表示取2的指數(shù)形式的最大整數(shù);定義一個Nt×2維空間調(diào)制矩陣,其中1表示天線被激活,0表示天線不工作,定義空間調(diào)制矩陣基為:
其中行表示天線,列表示正弦載波和余弦載波,其中1≤p≤Nt,空間調(diào)制矩陣基SB中有2個天線被激活;
202)定義如下形式的一個Nt×Nt維的右移矩陣:
使用式(1)中空間調(diào)制矩陣基和式(2)中的右移矩陣形成Nt-1個空間調(diào)制矩陣RlSB,其中l(wèi)={1,2,…,Nt-1};
203)基于這些空間調(diào)制矩陣,產(chǎn)生的空間調(diào)制矩陣集合如下: 當(dāng)激活天線對為(a1,a2)時,選擇的空間調(diào)制矩陣如下所示:
其中a1表示發(fā)送正弦載波的激活天線序號,a2表示發(fā)送余弦載波的激活天線序號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能夠獲得二階發(fā)射分集的改進正交空間調(diào)制傳輸方法,其特征在于,步驟3)中,源節(jié)點在兩個激活天線上的發(fā)送符號產(chǎn)生如下:
301)假設(shè)符號調(diào)制比特共M2比特,每個實符號采用幅度調(diào)制,因此可得兩個ASK符號s1,s2;
302)源節(jié)點將兩個ASK符號進行滿分集處理,滿分集矩陣為:
滿分集處理后的符號為[x1 x2]T=G[s1 s2]T,假設(shè)此次傳輸激活的天線對為(a1,a2),則實符號x1由天線a1在正弦載波上發(fā)送,實符號x2由天線a2在余弦載波上發(fā)送,接收端收到正交載波,且兩個載波上的信息不產(chǎn)生干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能夠獲得二階發(fā)射分集的改進正交空間調(diào)制 傳輸方法,其特征在于,步驟4)中,接收端對接收信號的解碼及分集如下:
401)接收端將接收信號分別乘以正弦載波和余弦載波,并通過低通濾波,得到兩個正交載波上的信號分別為:
其中,Ps是發(fā)送功率,分別表示激活天線a1,a2到接收端的信道系數(shù),ns,nc分別表示接收端的高斯白噪聲在正弦載波和正弦載波上的投影;
寫成矩陣形式為:
其中y=[ys yc],n=[ns nc],X為發(fā)送碼字;
402)目的節(jié)點的最大似然譯碼器寫成:
其中和表示由估計值和構(gòu)成的空間調(diào)制矩陣及發(fā)送符號矩陣;
令
接收端相干解調(diào)時成對錯誤概率的chernoff界是:
其中,是兩個不同的符號向量,分別為經(jīng)過空間調(diào)制矩陣S和滿分集矩陣G產(chǎn)生的發(fā)送符號矩陣,γ為信道自相關(guān)函數(shù)矩陣,由于各信道為獨立衰落信道,γ表示為
從(8)式可得,分集增益取決于的秩及γ是否為滿秩;由式(9)知γ為滿秩,則分集增益取決于的秩;
對于任意的發(fā)送碼字,定義分集積為:
根據(jù)滿分集矩陣的性質(zhì),只要是兩個不同的符號向量,就可保證由生成的矩陣之差滿秩,即秩為2,證明通過滿分集處理,所獲得的發(fā)送碼字能夠獲得2階發(fā)射分集。