[發(fā)明專利]實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)MIMO-SCFDE系統(tǒng)低反饋速率的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910229781.0
• 申請(qǐng)日: 2009-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN101719816A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜巖;董雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/06
• 分類號(hào): H04L1/06;H04L25/03;H04L27/26
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 于冠軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多天線寬帶無線通信傳輸方法，屬于寬帶無線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展，通信技術(shù)對(duì)人民的日常生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響日益舉足輕重。特別是寬帶無線通信技術(shù)，如正交頻分復(fù)用(以下簡(jiǎn)稱OFDM：Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing)和多輸入多輸出(以下簡(jiǎn)稱MIMO：Multiple-input?Multiple-output)受到廣泛關(guān)注，而且二者的結(jié)合MIMO-OFDM成為未來寬帶無線通信的關(guān)鍵技術(shù)。

MIMO利用不同天線之間信道的不相關(guān)特性，獲得高信道容量，從而提高頻譜利用率和可靠性。基于分塊傳輸?shù)腛FDM，可以有效地對(duì)抗多徑衰落，因?yàn)樽虞d波頻譜主瓣重疊，具有較高的頻譜效率；循環(huán)前綴(以下簡(jiǎn)稱CP：Cyclic?Prefix)可以很好的吸收幀間干擾；并且可以采取簡(jiǎn)單的頻域均衡方法來消除由于時(shí)延擴(kuò)展引入的信道干擾；調(diào)制過程可以用快速傅立葉逆變換(以下簡(jiǎn)稱IFFT：Inverse?Fast?Fourier?Transform)完成，解調(diào)過程可以用快速傅立葉變換(以下簡(jiǎn)稱FFT：Fast?Fourier?Transform))完成。單載波頻域均衡(以下簡(jiǎn)稱SCFDE：Single?Carrier?with?Frequency?Domain?Equalization)，類似于OFDM的分塊傳輸技術(shù)，雖然同樣能夠有效的對(duì)抗多徑衰落而且沒有OFDM發(fā)端的高峰均功率比(PAPR，Peak-to-averagePower?Ratio)，但是受關(guān)注程度遠(yuǎn)不及OFDM。

移動(dòng)MIMO寬帶無線信道面臨的主要問題是：時(shí)、頻、空選擇性。利用信道狀態(tài)信息(以下簡(jiǎn)稱CSI：Channel?State?Information)的自適應(yīng)技術(shù)可以有效地對(duì)抗時(shí)、頻、空選擇性，從而更可靠更有效地進(jìn)行通信。對(duì)于頻率選擇性衰落的MIMO信道，現(xiàn)有的自適應(yīng)MIMO-OFDM，無論是自適應(yīng)調(diào)制或是功率分配，還是有效對(duì)抗缺秩MIMO信道的預(yù)編碼技術(shù)，通常都需要大量的CSI反饋信息供發(fā)端選擇發(fā)送策略，特別是在移動(dòng)條件下，大量的反饋信息需要頻繁地回傳，給整個(gè)通信系統(tǒng)帶來很大的負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響通信系統(tǒng)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有自適應(yīng)MIMO-OFDM技術(shù)存在的回傳信息量大的問題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)MIMO-SCFDE系統(tǒng)低反饋速率的方法。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)MIMO-SCFDE系統(tǒng)低反饋速率的方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)于N_T×N_R的自適應(yīng)MIMO系統(tǒng)，N_T表示發(fā)射天線數(shù)，N_R表示接收天線數(shù)，收端根據(jù)信道狀態(tài)信息、系統(tǒng)的非理想因素(非理想因素包括同步誤差、信道估計(jì)誤差及器件的非線性特性等)造成的性能損失、所采用的調(diào)制方式及所要求的系統(tǒng)誤比特性能，從全部的N個(gè)頻域子信道中選擇出可用的M_S個(gè)子信道并且確定信道矩陣的最佳秩S，只有可用頻域子信道上傳輸信息符號(hào)，而其他頻域子信道為禁用子信道不傳輸信息符號(hào)，然后生成子信道標(biāo)識(shí)信息及信道秩信息，并將該子信道標(biāo)識(shí)信息及信道秩信息經(jīng)由反饋信道發(fā)送給發(fā)端；

(2)發(fā)端根據(jù)所采用的調(diào)制方式和子信道標(biāo)識(shí)信息及信道秩信息，形成S個(gè)原始的等效時(shí)域數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過M_S點(diǎn)FFT(快速傅立葉變換)，將原始數(shù)據(jù)幀的等效時(shí)域符號(hào)變換成等效頻域符號(hào)，然后根據(jù)子信道標(biāo)記信息及信道秩信息和收發(fā)雙方約定的頻域子信道映射矩陣將該等效頻域符號(hào)預(yù)編碼后映射到M_S個(gè)可用頻域子信道上，生成N_T個(gè)N維頻域向量，再利用N點(diǎn)IFFT(快速傅立葉逆變換)變回到時(shí)域，串并變換加CP后同時(shí)被N_T個(gè)發(fā)射天線發(fā)送出去；

(3)收端將N_R個(gè)接收天線接收到的數(shù)據(jù)幀去CP后，利用FFT變換到頻域，根據(jù)子信道標(biāo)識(shí)信息和頻域子信道逆映射矩陣選出M_S個(gè)可用頻域子信道到上傳輸?shù)男盘?hào)，然后根據(jù)信道秩信息和信道狀態(tài)信息生成均衡矩陣進(jìn)行均衡，變換回等效時(shí)域后判決出發(fā)送信息。