[發明專利]一種基于對角空頻碼的正交索引調制方法

有效

• 申請號: 202011521663.X
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112769463B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王磊;聶高陽
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種基于對角空頻碼的正交索引調制方法，其特征在于，一個具有N_t個發射天線和N_r個接收天線的MIMO-OFDM系統，每對收發天線間的信道為頻率選擇性瑞利衰落信道；OFDM子載波的數量為N，N個子載波被分為n_g個子塊，每個子塊具有n個子載波，n_g＝N/n；具有N_t個發射天線的每個子塊上的n個子載波則形成一個資源塊RB，每個資源塊RB包含了nN_t個空頻資源單元；當N_t＝2時，則每個資源塊RB的維數是n×2維，在每個資源塊RB上傳輸m個比特，m個比特被分為三個部分，m＝m₁+m₂+m₃；所述方法具體包括以下步驟：

步驟1，第一部分m₁個比特用于從M元正交幅度調制星座中選擇出兩個調制符號x_b,1和x_b,2；其中，m₁＝2log₂M；

步驟2，對兩個調制符號x_b,1和x_b,2進行預編碼處理：

其中，為哈達瑪矩陣，為旋轉矩陣，視為預編碼矩陣，經過預編碼處理后的兩個符號為：

s_b,1＝x_b,1+e^jθx_b,2

s_b,2＝x_b,1-e^jθx_b,2

其中，為待優化的旋轉角以獲得最大編碼增益；

步驟3，對經過預編碼處理后的兩個符號進行對角化操作，以滿足二階分集的要求，隨后再分為同向和正交分量：

并且令D_b,I與D_b,Q分別為D_b的同相和正交分量：

其中，和分別為s_b,i的實部和虛部，i＝1,2；

步驟4，第二部分m₂個比特用于選擇對角碼的同向分量D_b,I

在第b個RB中的位置，得到第b個資源塊RB上信號的實部V_b,I；其中，m₂＝log₂(n/2)；

步驟5，第三部分m₃個比特用于選擇對角碼的正交分量D_b,Q在第b個資源塊RB中的位置，得到第b個資源塊RB上信號的虛部V_b,Q；其中，m₃＝log₂(n/2)；

步驟6，將V_b,I和jV_b,Q相加得到第b個資源塊RB上的n×2維編碼矩陣V_b：

其中，表示克羅內克積；向量e_b,k和e_b,l是第b個RB上的擴展向量，它們分別為維單位陣I_n/2的第k列和第l列；

頻域中n_g個資源塊RB上的傳輸符號由表示；經過逆FFT處理后，時域OFDM塊表示為：

其中，W_N是離散傅里葉變換矩陣，且然后將長度為N_CP的循環前綴附加到OFDM塊的開頭，經過并串轉換后，獲得時域中OFDM的發送信號。

2.根據權利要求1所述的基于對角空頻碼的正交索引調制方法，其特征在于，所述步驟4中得到第b個資源塊RB上信號的實部V_b,I的具體方法如下：

令e_b,k為I_n/2的第k列，其中I_n/2表示維單位陣，則共有個列向量e_b,k，由m₂在這個列向量中選出e_b,k，再將該列向量與同向分量D_b,I做克羅內克積確定其在資源塊RB中的位置，得到第b個資源塊RB上信號的實部

3.根據權利要求1所述的基于對角空頻碼的正交索引調制方法，其特征在于，所述步驟5中得到第b個資源塊RB上信號的虛部V_b,Q的具體方法如下：

由m₃在這個列向量中選出e_b,l，再將該列向量與正交分量D_b,Q做克羅內克積確定其在資源塊RB中的位置，得到第b個資源塊RB上信號的虛部