[發(fā)明專利]多載波碼分多址系統(tǒng)中分層空時非線性預(yù)編碼方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010217455.0
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101854328A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅洪亮;陶勇;張德賢;張?jiān)?/a>;楊鐵軍;梁義濤;樊超;李紅巖
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種多載波碼分多址系統(tǒng)中分層空時非線性預(yù)編碼方法,其特征在于：該方法首先建立預(yù)編碼系統(tǒng)，然后對該系統(tǒng)中反饋信道信息采用幾何均值分解為酉矩陣與上三角矩陣的乘積，獲得具有相同等效噪聲增益的預(yù)編碼矩陣，再在發(fā)射端多載波碼分多址MC-CDMA子載波信道間進(jìn)行非線性模代數(shù)預(yù)編碼THP，再對各經(jīng)過非線性模代數(shù)預(yù)編碼THP后的子載波信號與由信道幾何均值分解得到的酉矩陣相乘，然后從相應(yīng)的天線發(fā)送出去；在接收端采用迫零ZF準(zhǔn)則或最小均方誤差MMSE準(zhǔn)則進(jìn)行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性預(yù)編碼方法，其特征在于：所述預(yù)編碼系統(tǒng)，設(shè)用戶總數(shù)為U，發(fā)射天線數(shù)為N，接收天線數(shù)為M（）,在發(fā)射端，每個用戶數(shù)據(jù)經(jīng)垂直分層空時碼VBLAST映射、編碼等相關(guān)處理后，形成N層并行數(shù)據(jù)，再對每層數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻形成數(shù)據(jù)，然后對各層數(shù)據(jù)進(jìn)行串并變換、IFFT變換、加循環(huán)前綴、進(jìn)行預(yù)編碼、并變串調(diào)制到各發(fā)射天線上；在接收端，各接收信號串并變換、去循環(huán)前綴、FFT等相反操作，頻率選擇性多徑衰落信道就轉(zhuǎn)化為Nc個平坦衰落的子信道，則所有M根接收天線第u個用戶在第k子載波上解擴(kuò)后的信號可表示為：

，其中，等式右邊第一部分為期望用戶信息，第二部分為其它用戶對其產(chǎn)生的干擾項(xiàng)，第三部分為高斯白噪聲；，和分別為第k個子載波上的發(fā)送符號矢量、接收符號矢量與高斯白噪聲，是復(fù)數(shù)域上NN預(yù)編碼矩陣，是復(fù)數(shù)域上MN功率調(diào)整接收矩陣，是復(fù)數(shù)域上MN矩陣，其元素（n=1…N,m=1…M）表示第k個子載波上從發(fā)射天線n到接收天線m間的信道頻響系數(shù)，為第u個用戶第k個子載波上的擴(kuò)頻碼片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非線性預(yù)編碼方法，其特征在于：所述幾何均值分解過程為：維的矩陣H的幾何均值分解GMD可以分解為，Q、P均為酉矩陣，R為維的實(shí)正線上三角矩陣，K=rank(X)，其主對角線元素均矩陣R的對角線上的元素是等值的同時等于X的所有K個正奇異值的幾何均值，滿足，。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性預(yù)編碼方法，其特征在于：所述模代數(shù)預(yù)編碼THP方法首先是發(fā)送端對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行星座映射，然后經(jīng)過反饋求模運(yùn)算，再經(jīng)信道加入噪聲，接收端進(jìn)行相應(yīng)處理再模操作判決。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非線性預(yù)編碼方法，其特征在于：所述求模操作數(shù)學(xué)表達(dá)式為其中，為發(fā)送信號，k=1,2,...,N；為模數(shù)，Re(·)表示取實(shí)部，Im(·)表示取虛部，表示向下取整，求模的目的是主要對發(fā)送信號x的功率進(jìn)行約束，即求模運(yùn)算后，滿足，信號不再是原來的星座點(diǎn)，而是均勻分布在邊長為的正方形取點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，且跟原星座具有相同分布空間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的非線性預(yù)編碼方法，其特征在于：所述非線性模代數(shù)GMD-THP-ZF預(yù)編碼方法檢測過程為：

(1)信道分解：首先，假設(shè)發(fā)送天線數(shù)等于接收天線數(shù)，H為矩陣，信道矩陣H經(jīng)過GMD分解則：，其中，Q、P為酉矩陣，R上三角矩陣，前饋矩陣，加權(quán)矩陣，反饋矩陣B=GR；

(2)預(yù)編碼反饋和求模運(yùn)算：，?????????????????

?其中，x=c-(B-I)x+d，c+d=Bx，，v=c+d；

(3)接收端接收信號及處理：

，?????????????????????????????????????????????????，?????????????????????????????????????????????，??????????????????????????????????????，????????????????????????????????，???????????????????????????????????，??????????????????????????????，??????????????????????????????????????????????；?????????????????????

(4)再進(jìn)行模運(yùn)算并判決：

，???????????????????????????????，

其中，信道，噪聲n，，其中，Q為酉矩陣，R上三角矩陣，前饋矩陣，加權(quán)矩陣，反饋矩陣B=GR。