[发明专利]MIMO-CDMA基站空间复用发射机系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及到多输入多输出(MIMO)码分多址无线通信系统，特别是多用户MIMO-CDMA基站的发射机系统算法。

背景技术

到目前为止，多媒体无线通信应用的瓶颈问题是无线频谱带宽有限问题。为了解决这一问题，相继提出智能天线(SA)，空时扩谱(STS)技术和MIMO(多输入多输出)技术来提高无线频谱的利用率。在这三种技术中，虽然SA可以完全利用空间频谱容量，但CDMA基站(BS)实施SA很困难，因为难以为每个移动台提供独立的空间波束。因此，CDMA2000标准和WCDMA标准并没有将SA列入其标准中，只有TD-SCDMA标准在基站(BS)中采用SA。为了得到空间互不相关的发射流，STS需要对发射数据流做空时编码，接收机也需要对应的空时解码电路来恢复接收到的数据流。但这仍然很困难，特别是对移动台(MS)的系统实现。现有的STS技术涉及复杂的时间交换，增加了算法的复杂度和CDMA系统的实现代价。

与STS相比，现有的MIMO系统不要求空时编解码，其移动台接收机的解码通过乘以转置信道矩阵来恢复数据流，对于移动台，矩阵计算将使其硬件实现难度与成本大大增加。另外，只有当MIMO信道高度独立时，现有MIM0系统接收算法方可得到共信道干扰较小的解码数据。在通常的实际应用中，MIMO信道并非高度独立，这将导致共信道干扰，严重影响通信质量。

为了解决上述问题，本发明提出MIMO-CDMA基站采用逆信道矩阵来调制发射信号，抑制共信道干扰。考虑到算法复杂度和MIMO-CDMA基站和移动台的成本，本发明将MIMO-CDMA系统的设计限制为BS两个天线和MS两个天线的情况，所提出的MIMO-CDMA优于现有其它MIMO-CDMA系统的误码率性能。

发明内容：

本发明的目的是提供MIMO-CDMA基站空间复用发射机系统，使CDMA系统通过采用MIMO技术后增加系统的容量，实现信道的空间复用。

如果有基站和移动台均采用两个以上的天线，CDMA蜂窝内的每一移动台可获得两个以上的空间信道。但这是基于基站(BS)和移动站点(MSs)之间的空间信道是完全不相关的假设，要求MIMO信道矩阵的行向量互不相关。在大多数的应用情况下，MIMO信道矩阵的行向量并非不相关，这就产生了MIMO信道中的共信道干扰，使得误码率性能不能满足通信要求。为了解决这个问题，本发明提出利用逆信道矩阵来对空间信号调制。

一种MIMO-CDMA基站空分复用发射机系统，该MIMO-CDMA基站与其连接的多个移动台均具有两个天线，基站和移动台的两个天线间距分别为10倍的发射信号波长和4倍的发射信号波长，

基站发射机系统按照如下步骤发射信号：

步骤1)基站发射机将各移动台的两个信道的数据流使用一个扩谱码进行扩频，对第k个用户的扩谱码和扩谱，得到扩频后信号和

s1(k)=b1(k)c(k)]]>

s2(k)=b2(k)c(k);]]>

其中c^(k)是一个长度为P的扩谱码，用户k的两空间信道使用同一扩谱码c^(k)；

步骤2)对第k个用户的扩谱信号和采用信道矩阵进行调制，