[發(fā)明專利]一種逐級編碼的空移鍵控方法

有效

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112039562B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 吳亮;袁華晨;張在琛;黨建
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 梁天彥

本發(fā)明公開了一種逐級編碼的空移鍵控方法，其中發(fā)射端采用逐級多步對信息比特進行編碼，從而充分利用了多輸入多輸出系統(tǒng)的空間自由度，提升系統(tǒng)的傳輸速率。本發(fā)明提出的逐級多步編碼方案，在每步的編碼過程中，均映射不同的信息比特，最終形成終階待編碼向量。接收端可采用最大似然檢測算法，另外本發(fā)明還提出了基于正交三角分解的檢測方案。與傳統(tǒng)的空間域調制方案相比，本發(fā)明所提出的逐級編碼空移鍵控方案可以獲得更高的傳輸速率和更優(yōu)的誤比特率性能。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種逐級編碼的空移鍵控方法。

背景技術

多輸入多輸出技術可以提供陣列增益、空分復用增益和分集增益。陣列增益可以提高接收信號的信噪比。利用空時編碼技術，多輸入多輸出通信系統(tǒng)可以提供分集增益，來對抗信道的衰落，提高系統(tǒng)傳輸?shù)聂敯粜?。在多輸入多輸出無線通信系統(tǒng)中，利用空時分層結構，多輸入多輸出通信系統(tǒng)可以提供空分復用增益，在同一時刻發(fā)射多個數(shù)據(jù)流，提高系統(tǒng)的傳輸速率。多輸入多輸出技術的陣列增益、空分復用增益和分集增益之間存在權衡。

空移鍵控是實現(xiàn)多輸入多輸出技術增益的有效方式。空移鍵控利用發(fā)射天線的索引進行信息傳輸。在空移鍵控技術中，每個時刻只有一個發(fā)射天線是活躍的，活躍天線的狀態(tài)定義為發(fā)射樣式。不同的信息比特映射到不同的空間樣式，接收機通過估計發(fā)射樣式來恢復信息?？臻g調制具有諸多優(yōu)點，包括：不存在空間子信道之間的干擾；不需要不同發(fā)射天線之間的同步；接收算法簡單等。

廣義空移鍵控是空移鍵控技術的擴展，在某一時刻有多根天線處于活躍狀態(tài)。與空移鍵控相比，在相同發(fā)射天線數(shù)條件下，廣義空移鍵控具有更多的空間樣式，這也就意味著每個空間樣式可以攜帶更多的信息比特。無論是空移鍵控還是廣義空移鍵控，發(fā)射端活躍的天線數(shù)都小于或遠小于發(fā)射端總的天線數(shù)。因此，空移鍵控/廣義空移鍵控技術需要的射頻通道數(shù)小于或遠小于發(fā)射端天線數(shù)，這樣可以有效的減小硬件成本和功率消耗。在大規(guī)模天線系統(tǒng)中，空移鍵控的這一優(yōu)點尤為明顯?？找奇I控/廣義空移鍵控技術被認為是未來移動通信的關鍵技術之一。但是，無論是空移鍵控，還是廣義空移鍵控，在發(fā)射端天線數(shù)一定的條件下，空間樣式還較少，并且只有通過最大似然接收算法才能獲得較好的接收性能，計算復雜度較高。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種逐級編碼的空移鍵控方法，最大限度協(xié)調發(fā)射天線數(shù)、發(fā)射的空間樣式，從而有效提升傳輸?shù)乃俾?，獲得更優(yōu)的誤比特率性能。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種逐級編碼的空移鍵控方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1)發(fā)射端將信息比特劃分為長度相同的若干個信息塊，基準空間樣式的維度決定信息塊的長度，信息塊控制參數(shù)決定每次發(fā)射能攜帶的信息塊的個數(shù)；

步驟2)將所述若干個信息塊中的第一個信息塊的信息映射到第一個基準空間樣式上，按照編碼規(guī)則，把所述第一個基準空間樣式編碼為長度為總的發(fā)射天線數(shù)的第一階編碼向量；

步驟3)將所述若干個信息塊中的第二個信息塊的信息映射到第二個基準空間樣式上，根據(jù)編碼規(guī)則和第一階編碼向量，把所述第二個基準空間樣式編碼為長度為總的發(fā)射天線數(shù)的第二階編碼向量；

步驟4)重復上述步驟3)，直到當前發(fā)射所能攜帶的信息塊全部進行編碼，得到終階編碼向量；

步驟5)根據(jù)編碼過程，接收端對發(fā)射的樣式進行估計；估計方法可以采用但不僅限于正交三角分解的檢測算法、最大似然檢測算法。

步驟6)如果步驟5)采用了基于正交三角分解的檢測算法，則接收端利用信道矩陣的正交三角分解得到的酉矩陣對接收信號進行處理；

步驟7)根據(jù)步驟6)處理后的信號，以及發(fā)射端的逐級編碼方案，對發(fā)射信號進行估計；

步驟8)根據(jù)發(fā)射端的逐級編碼方案以及估計得到的發(fā)射向量，進行信息解碼，恢復原始信息比特。