[發明專利]高速率編碼發射波束形成技術及近似最佳低復雜度接收機

有效

• 申請號: 200910138761.2
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101615934A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: N·格雷塞特
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H04B7/02
• 分類號: H04B7/02;H04L1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王 岳;王忠忠

1.用于通過發射波束形成的MIMO信道從發射機發射數據到接收機的系統，所述發射機包括至少兩個發射天線、遵循錯誤校正碼結構的編碼器(ENC)和實施發射波束形成技術的波束形成裝置(TxBF)，所述接收機包括至少兩個接收天線和根據所述錯誤校正碼結構限定的解碼器，其中所述系統包括所述發射機和所述接收機，其特征在于編碼器(ENC)的編碼速率Rc、所述發射波束形成的MIMO信道的參數和系統的目標分集度的選擇是相互依賴的，?

其中所述發射機(TRD)還包括數字調制器(MOD)，所述數字調制器將編碼比特流轉換為調制符號空間流，所述數字調制器(MOD)的輸出是調制符號，所述調制符號形成了N_s個調制符號Z(i)的向量Z，其中i＝1，...，N_s，所述發射機(TRD)進一步包括代數線性預編碼器(ALP)，其參數s被稱為預編碼尺寸，其滿足s≤N_s，用以將同一向量Z中的N_s個調制符號Z(i)中的s個調制符號線性組合在一起，稱為組合調制符號，并用以提供與通過發射波束形成的MIMO信道的一傳輸相關聯的由N_s個預編碼符號X(i)組成的輸出向量X，?

其中所述輸出向量X的N_s個預編碼符號X(i)通過調制符號的向量Z與復線性矩陣S的乘積來獲得，所述復線性矩陣S由以下給出：?

其中P₁和P₂是置換矩陣，而S′是滿足以下的s×s矩陣，即如果由s個調制符號組成的向量與矩陣S′相乘，通過尺寸為s×s的對角帶噪聲瑞利衰減信道發送，并且由最大似然解碼器解碼，則性能的分集度等于s。?

2.根據權利要求1所述的系統，置換矩陣P₁被選擇為等于單位矩陣，置換矩陣P₂選擇為使得輸出向量X的預編碼符號[X(1)，X(N_s-s+2)，...，X(N_s)]是調制符號的所述向量Z的用于組合的調制符號[Z(1)，...，Z(s)]的線性組合，這樣的輸出向量X的其它預編碼符號是未組合的調制符號并滿足[X(2)，...，X(N_s-s+1)]＝[Z(s+1)，...，Z(N_s)]。?

3.根據權利要求1-2中任何一個所述的系統，所述接收機(RCV)包括檢測器(DET)，所述檢測器的輸出是對編碼比特c_j的估計，其特征在于：通過聚集所述數字調制器(MOD)、所述發射波束形成的MIMO信道和所述檢測器(DET)來限定等效信道模型(BIBOCH)，所述等效信道模型的輸入是編碼比特c_j，所述等效信道模型的輸出是對編碼比特c_j的軟估計或硬估計，所述等效信道模型在接收機處被看作?包括嵌套的塊衰減信道NBFCH，其數學模型由塊級聯組成并具有五個參數，分別為：空間流的數量N_s≤min(N_t，N_r)、發射天線的數量N_t、接收天線的數量N_r、與每個塊的等效信道系數相關聯的分集度的集合D＝{N_tN_r，(N_t-1)(N_r-1)，...，(N_t-N_s+s)(N_r-N_s+s)}以及塊的長度集合?級聯塊的數量等于N_s并且?其中L是每個碼字的編碼比特c_j的數量，每個塊的長度LB(i)是由與第i空間流相關聯的每個調制符號的比特的數量推導出來的，與第i塊相關聯的衰減隨機變量定義為由D(i)個獨立隨機變量組成的子集∑(i)的組合，其中，整數值D(i)≤N_tN_r，使得其含義是以及假定D(1)＝N_tN_r具有最高的分集度，所述編碼器(ENC)的編碼速率R_c、所述嵌套的塊衰減信道NBFCH的五個參數N_s，N_t，N_r，D，LB、預編碼尺寸s以及可達到的系統目標分集度δ由如下的關系鏈接：?

δ(s)＝D(i)，其中i由給出，?

其中|D|是集合D的基數。?