[發明專利]一種多天線SIM?OFDM多載波無線傳輸方法

有效

• 申請號: 201510050814.0
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104618082B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 徐斌;王順順;肖悅;但黎琳
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L27/26;H04L1/06;H04L25/03
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

1.一種多天線SIM-OFDM多載波無線傳輸方法，包括以下步驟：

步驟1.產生信息比特，設系統的發射天線和接收天線數目分別是N_t和N_r，由數字化信源產生B＝N_tb＝N_t(b₁+b₂)位信息比特，并做串并轉換，則分配到每根發射天線的信息比特數目是b＝b₁+b₂；b位信息比特中，前b₁位作為載波索引調制的索引比特，后b₂位作為M-QAM符號，用于調制由索引比特選擇的激活子載波；設定子載波總個數為N個，每個子塊的子載波個數為L，選擇其中的K個子載波發送數據，記作子載波配置(L,K)；則一共有G＝N/L個子塊，b₁＝p₁G，其中表示向下取整操作；b₂＝p₂G，其中p₂＝Klog₂(M)；

步驟2.載波索引調制，對每個發射天線上的信息比特進行載波索引調制，具體調制準則為：將N個子載波分成G＝N/L個子塊，每個子塊含有L個子載波，這L個子載波是相鄰的；對于G＝N/L個子塊而言，每個子塊中根據對應的p₁位索引比特來確定K個子載波發送數據，每個子載波攜帶一個M-QAM符號，每個符號攜帶log₂(M)位比特信息，剩余子載波不發送數據，因此每個發射天線的每個子塊包含p₁+p₂位比特；

步驟3.OFDM調制，每根發射天線的數據經過相同的OFDM調制，包括串并轉換、IFFT、并串轉換和加循環前綴CP；

步驟4.信息比特串經步驟1～3處理后，通過發送天線發送，信號經瑞利衰落信道和高斯信道后到達接收端；

步驟5.接收端預處理，接收端將接收到的信號去CP、串并轉換，然后經FFT變換到頻域；

步驟6.解載波索引調制，根據發送端采取的載波索引映射方案提取每根接收天線每個子塊中所對應的接收符號Y_j,g,j＝1,2,…,N_r,g＝0,1,…,G-1，其中表示第j根接收天線上的第g個子塊的頻域符號；且第g個子塊對應的信道矩陣為Hg=H1,1gH1,2g...H1,NtgH2,1gH2,2g...H2,Ntg............HNr,1gHNr,2g...HNr,Ntg,]]>其中,i＝1,2,…N_t表示第i根發射天線到第j根接收天線之間的第g個子塊對應的信道矩陣，表示塊的第l個子載波對應的信道衰落系數；

步驟7.信號檢測，根據步驟6所得子塊的接收符號Y_j,g和對應的信道矩陣H_g對每個子塊的發送符號進行檢測，具體包括以下步驟：

先對MIMO-SIM-OFDM系統進行數學建模，第g塊的接收信號的頻域表達式可以表示為：

Y_g＝H_gX_g+W_g

Y1,gY2,g...YNr,g=H1,1gH1,2g...H1,NtgH2,1gH2,2g...H2,Ntg............HNr,1gHNr,2g...HNr,NtgX1,gX2,g...XNr,g+W1,gW2,g...WNr,g]]>

其中，X_i,g＝[X_i,0,X_i,1,...,X_i,L-1]^T,i＝1,2,...,N_t是第i根發射天線發送的第g個子塊的符號，Y_j,g＝[Y_j,0,Y_j,1,...,Y_j,L-1]^T,j＝1,2,...,N_r是第j根接收天線的第g個子塊的符號，是第j根接收天線第g個子塊的高斯白噪聲；

步驟7-1.假設子載波配置采取(L,K)，則激活子載波組合數目為根據公式

X~c((Hg,cH)Hg,c+σ2I)-1Hg,cHYg,]]>

對所有激活子載波組合進行MMSE均衡，得到各種組合下的發送符號的估計值并對其進行硬判決得到X^c=Q(X~c),1≤c≤C;]]>

其中Hg,c=H1,1g,cH1,2g,c...H1,Ntg,cH2,1g,cH2,2g,c...H2,Ntg,c............HNr,1g,cHNr,2g,c...HNr,Ntg,c,]]>表示取在第c種載波組合的K個激活子載波對應的信道系數組成的子矩陣，I表示N_tK×N_tK的單位矩陣，σ²是高斯白噪聲的功率，Q(·)為硬判操作；

步驟7-2.計算每種激活子載波組合的硬判符號和均衡符號之間的歐氏距離d_c：

dc=||X^c-X~c||F2]]>

步驟7-3.根據步驟7-2所得的d_c，選取歐氏距離最小的P種載波組合作為候選子載波組合Π，進行下一步的檢測，其中1≤P≤C；

步驟7-4.針對步驟7-3所得的P種候選載波組合和對應的硬判決符號根據公式：

c^=argminc∈Π||Yg-Hg,cX^c||2X^=X^c^]]>

得到最終的激活子載波組合和對應的發送符號的估計值。