[發明專利]用于MIMO下行系統中基于黃金碼的傳輸與解碼方法

有效

• 申請號: 201810022504.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108183737B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 王海泉;鄭思思;李國彬;戴譚明
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04B7/0456
• 分類號: H04B7/0456;H04B7/08;H04L25/03
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.用于MIMO下行系統中基于黃金碼的傳輸與解碼方法，其特征是按如下步驟進行：

第一步：設計預編碼碼本；

第二步：選擇預編碼碼字；

第三步：基站利用預編碼發送信號；

第四步：用戶端接收到信號矩陣Y；

第五步：對信號矩陣Y進行解碼；

第一步具體如下：假設基站配有M_t根發送天線，用戶端配有2根接收天線；設計大小為L＝2^b的預編碼碼本其中，U_i是M_t×r維矩陣，且滿足U_i^HU_i＝I_r；此處稱r為碼字的秩；碼字U_i定義為

U_i＝Θ^i-1F₀,i＝1,2,…,L

其中，F₀為M_t×r維矩陣，定義為大小為M_t的離散傅里葉變換矩陣的前r列，即

1≤k≤M_t且1≤l≤M_t

其中，矩陣Θ定義為M_t×M_t維的對角矩陣，表示為

其中，參數為待確定的整數，且

碼本設計準則：記矩陣U_k^HU_lU_l^HU_k的行列式的絕對值為d_kl，即有

d_kl＝|det(U_k^HU_lU_l^HU_k)|,1≤k＜l≤L

選擇碼本參數使得越小越好，從而獲得預編碼碼本

第二步具體如下：

假設用戶完全知道信道信息H，且反饋信道無差錯，其中，信道信息H是M_t×2維的平坦瑞利衰落信道，且每項相互獨立且服從具體的選碼方法如下：計算U_i^HHH^HU_i的行列式的絕對值d_i，即

d_i＝|det(U_i^HHH^HU_i)|

則用戶選擇取{d_i,i＝1,2,…,2^b}中的最大值所對應的碼字，索引值記為i₀，再把i₀反饋給基站；針對r＝1和r＝2的情況，基站有以下兩種預編碼：

(1)r＝1時：預編碼碼本為其中，u_i為M_t維向量；基站構造如下新的二重預編碼矩陣：

(2)r＝2時：預編碼碼本為其中，U_i為M_t×2維的酉陣；基站端所選的預編碼碼字為其中，為的第1列，而為的第2列。

2.如權利要求1所述用于MIMO下行系統中基于黃金碼的傳輸與解碼方法，其特征是：

第三步具體如下：

數據信息信號矩陣S是滿秩的2×2黃金碼，黃金碼的結構有如下表示

其中，s₁，s₂，s₃和s₄是取自M-QAM星座的四個獨立輸入信源符號；參數θ₁與θ₂是x²-x-1＝0的實根，即和參數α₁＝1+j(1-θ₁)和α₂＝1+j(1-θ₂)是用來均衡發射天線的發射功率；

針對r＝1和r＝2的情況，發送信號X有以下兩種：

(1)r＝1時：基站利用二重預編碼矩陣分四次發送信號X＝US；

(2)r＝2時：基站利用預編碼碼字分兩次發送信號