[发明专利]多天线正交频分复用系统中差分酉空时调制星座映射方法

权利要求书

1、一种多天线正交频分复用系统中差分酉空时调制星座映射方法，其特征在于：在发送端，将0、1二进制信息比特映射成L＝2^RM进制的信息符号Z_k，Z_k＝0，1，....L-1，映射是为对信息比特做变换成适合发送的形式；信息符号Z_k再进行酉星座映射，映射为M×M个的酉矩阵，矩阵的每一列通过对应的天线发送出去；以时间块为单位，即第k个符号时间块内的发送空时星座X_k为前一个时间块的发送星座X_k-1与酉星座映射获得的酉矩阵的乘积；在接收端，采用最大似然方法进行译码，得到发送信息；

在接收端，假设在两个相邻时间块，2M个时间间隔内信道衰落稀疏保持不变，即H_k＝H_k-1，并以H表示，第k个符号时间块内的接收矩阵Y_k可表示为：

Yk=XkH+Nk]]>

=VZkXk-1H+Nk]]>

=VZkYk-1+Nk-VZkNk-1]]>

=VZkYk-1+2Nk′]]>

其中N′_k为均值为0，方差为1的白高斯噪声，根据最大似然准则，信息符号的估计值可以表示为：

Z^k=argmaxl=0,...,L-1||Yk-1+VlHYk||F=argmaxl=0,...,L-1Retr{VlYk-1YkH}]]>

其中Re表示取实部，tr{·}表示“迹”运算，‖·‖_F表示取范数，X^H表示矩阵X的复共轭矩阵；

其中：L为进制数，R为数据速率，M为发射天线数，k＝1，2，3…；

在发送端，信息符号Z_k进行酉星座映射为M×M的酉矩阵，采用对角矩阵作为酉星座，并且保证星座集合构成一循环群，其数学表达如下：定义循环群的生成矩阵V₁，它为单位矩阵的第L个单位根，即：

其中：u_m∈{0，…，L-1}，为所要设计的参数；m＝0，1，…，M；j表示虚部，π表示圆周率；星座集合中的各个元素可以表示成：

Vl=V1l---2)]]>

l＝0，…，L-1；

u_m的设定采用分集乘积最大化准则设计，即寻找

合适的u₁，…，u_m∈{0，…，L-1}，使分集乘积ζ尽可能大；

ζ=argminl=1,...,L-1{|Πm=1Msin(πumlL)|1/M}---4)]]>

(·)表示求积运算，|·|表示取模，表示令l＝1，…，L-1，取最小值运算；sin(·)表示求正弦值运算；在参数u_m的搜索过程中，令l＝1，…，L-1，计算式(4)，取其最小值赋给一个变量gama，若该变量gama大于变量ζ，将变量gama赋值给变量ζ，同时保存此时u_m的值给变量U_m，令u_m∈{0，…，L/2}，重复以上搜索最大的变量ζ和其对应的U_m值的步骤，搜索到最大的变量ζ和其对应的U_m值，可调整搜索步长，将搜索空间从整数范围扩大到小数范围，分集乘积增大，得到更优对角酉星座。

2.根据权利要求1所述的多天线正交频分复用系统中差分酉空时调制星座映射方法，其特征在于：在接收端采用最大似然方法译码，信息符号的估计值可以表示为：

Z^k=argmaxl=0,...,L-1{||Yk-1+VlHYk||F}=argmaxl=0,...,L-1{Retr{VlYk-1YkH}}---)]]>

其中Re表示取实部，tr{·}表示“迹”运算，‖·‖_F表示取范数，X^H表示矩阵X的复共轭矩阵，表示令l＝0，…，L-1，取最大值运算。