[发明专利]支持最大天线数为子码数平方的基于三维互补码的空时扩频MISO系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三维互补码的空时扩频MISO系统。

背景技术

1998年Siavash M.Alamouti提出了一个简单的多输入单输出(Multiple Input Single Output，MISO)系统以实现传输分集。MISO系统最大的优势在于利用空间分集(Space diversity)的技术让系统在不需要增加频谱资源与天线发送功率的前提下增加传输速率并降低错误率。信息论已经证明：当各发送天线与接收之间的信道为独立平坦衰落时，MISO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。

空时编码是目前MISO系统常用来实现空间分集的编码方式。空时编码最大的缺点是没有考虑到多径干扰的问题，在多径干扰下根本不可行。虽然有些论文考虑到多用户多天线之间的正交性，但是他们讨论的只是比特级的正交性，并未讨论码片级的正交性，其只能用于信道响应为慢衰落的情况。使用几个符号位元来做空时编码，信道响应在这几个符号位元的时间内就必须保持不变，否则错误率会大为上升，这显然违背了下一代无线通信高速率，高频谱利用率，抗多径，抗多普勒效应等苛刻需求。而且解码时，必须收完用于时空编码的全部位元才能够解出信号，即无法达到及时解码。传统的空时编码和多址接入技术属于两种不同的技术，实际系统要将两种不同的技术相结合，以获得分集增益和多用户容量，这大大增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性。

传统二维互补码拥有完美的自相关和互相关特性，理论上能够实现多径条件下无干扰的基带传输，但传统二维互补码只能用于单输入单输出(Single Input Single Output，SISO)系统，不适用于MISO系统，从而无法实现空间分集。

发明内容

本发明是为了解决目前采用空时编码的多载波MISO系统的抗多用户干扰性能差、抗多径干扰性能差的问题，从而提供一种支持最大天线数为子码数平方的基于三维互补码的空时扩频MISO系统。

支持最大天线数为子码数平方的基于三维互补码的空时扩频MISO系统，对于每个用户K，它的信号发射过程为：

步骤一、将待发送的数据进行信源编码，获得极化非归零码；

步骤二、采用M²组三维互补码分别对步骤一获得的极化非归零码进行扩频，每组三维互补码对应获得M路扩频后的数据；M²组三维互补码共对应获得M²×M路扩频后的数据；

步骤三、将步骤二中获得的每组三维互补码对应获得M路扩频后的数据分别采用M路子载波进行调制，获得M²路调制信号，M路子载波分别对应的频率为f₁，f₂，…，f_M；M²×M路扩频后的数据共获得M²×M路调制信号；

步骤四、将骤三中获得的每组三维互补码对应的M路调制信号进行等增益合并，获得一路调制信号；M²×M路调制信号共获得M²路调制信号；所述M²路调制信号分别通过M²根发射天线发至信道；

对于每个用户K，它的信号接收过程为：

步骤五、通过一根接收天线接收步骤四发射的M²路调制信号，并将接收到的调制信号r(t)等分成M²份，分别采用带通滤波器进行滤波，各获得M路滤波信号；所述M路滤波信号的频率分别为f₁，f₂，…，f_M；

步骤六、将步骤五中的每路滤波信号分别采用对应频率的子载波进行解调，获得一组解调信号；M²份滤波信号共获得M²组解调信号；

步骤七、将步骤六中获得的每组解调信号采用与发射端对应的M路三维互补码进行解扩，获得一组包含M路的解扩信号；M²组解调信号共获得M²组解扩信号；

步骤八、将步骤七获得的每组中的M路的解扩信号分别在一个位元时间T_b下进行积分，获得一组包含M路积分结果的积分数据；M²组解扩后数据共获得M²组积分数据；

步骤九、将步骤八中获得的每组积分数据中的M路积分结果相加，获得一路相加后数据，M²组积分数据共获得M²路相加后数据；