[发明专利]在多天线通信系统中发射信号的方法和发射机

说明书

技术领域

本发明涉及多天线通信系统中的信号发射技术领域，尤其涉及在多天线 通信系统中发射信号的方法和发射机。

背景技术

多天线通信系统通过在发射端和接收端同时放置多副天线，利用多副天 线来发射信号。具体地，多天线通信系统首先对待发射信号进行空时编码， 然后采用多输入多输出(MIMO)技术通过多天线发射编码后的信号。

空时编码技术能够使不同天线发射的信号之间产生空域相关性，不同周 期发射的信号之间产生时域相关性，这种空域相关性和时域相关性能够明显 改善多径衰落，提高信号传输的可靠性，从而获得空间增益和分集增益，提 高频率资源的利用率。

目前，空时编码技术包括三类典型结构，分别为：正交空时分组(STBC) 编码、空时网格(STTC)编码和空时分层(LSTC)编码。其中，STBC和 STTC基于发射分集技术，用于获得分集增益，LSTC基于空间复用技术， 用于获得空间增益。

STTC将调制和编码相结合，在获得分集增益的同时，还能够获得编码 增益，但对STTC码进行译码的复杂度较高。垂直-贝尔分层空时码 (V-BLAST)是LSTC的一种常用方法，V-BLAST将信源信号分为若干信 号流，对各个信号流进行独立传输，能够提高系统的码元传输速率，获得较 高的频谱利用率，即获得较高的空间复用增益。

现有技术中提出，将STBC编码与V-BLAST编码结合。具体地，先对 待发射信号进行V-BLAST编码，然后再对V-BLAST编码后的待发射信号 进行STBC编码，最后直接将STBC编码后的待发射信号进行调制后发射出 去。这种将STBC编码与V-BLAST编码结合的方法能够在分集增益与复用 增益之间进行折中，在确保通信系统的信号传输可靠性的同时，提高通信系 统的频谱利用率。

众所周知，用于传输信号的信道状态会影响信号传输的可靠性，由于现 有将STBC编码与V-BLAST编码结合的方法并没有考虑信道状态对信号传 输的影响，因此，其对通信系统的信号传输性能的提高有限。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供在多天线通信系统中发射信号 的方法和发射机，以提高通信系统的信号传输性能。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种在多天线通信系统中发射信号的方法，该方法包括：

发射机对待发射信号进行分层，对每层信号进行正交空时分组STBC编码， 根据当前的信道状态和预先确定的性能最优准则计算预编码矩阵F，利用计算 出的预编码矩阵F对STBC编码后的待发射信号进行预编码后发射。

一种发射机，该发射机包括分层单元、STBC编码单元、预编码矩阵F计算 单元、预编码单元和发射单元；

所述分层单元，用于对待发射信号进行分层，将分出的各层信号发给STBC 编码单元；

所述STBC编码单元，用于对接收的每层信号进行STBC编码，将STBC 编码后的待发射信号发给预编码单元；

所述预编码矩阵F计算单元，用于根据当前的信道状态和预先确定的性能 最优准则计算预编码矩阵F；

所述预编码单元，用于接收STBC编码后的待发射信号，利用所述预编码 矩阵F对所述STBC编码后的待发射信号进行预编码后发给发射单元；

所述发射单元，用于发射预编码后的信号。

由上述技术方案可见，本发明在对待发射信号进行分层，对每层信号进行 STBC编码后，根据当前的信道状态和预先确定的性能最优准则计算预编码矩 阵F，利用计算出的预编码矩阵F对STBC编码后的待发射信号进行预编码后发 射。由于在发射信号前，对STBC编码后的待发射信号进行了预编码，并且进 行所述预编码所采用的预编码矩阵F是根据当前的信道状态和预先确定的性能 最优准则计算得到的，因此，本发明中这种发射信号的方法考虑了信道状态对 信号传输的影响，能够提高通信系统的信号传输性能。

附图说明

图1是本发明在多天线通信系统中传输信号的方法流程图。

图2是对待发射信号C进行分层的示意图。

图3是采用G2编码方案时，经STBC编码后的待发射信号结构图。

图4是采用H3编码方案时，经STBC编码后的待发射信号结构图。

图5是依据信道容量最大化原则计算预编码矩阵F的方法流程图。