[发明专利]一种MIMO-EDM无线通信系统及方法

权利要求书

1.一种MIMO-EDM无线通信方法，用于MIMO-EDM无线通信系统，该MIMO-EDM无线通信系统包括：混合系统和分离系统，该MIMO-EDM无线通信方法的特征在于：发射n路源信号、接收端接收混叠信号、分离系统分离多路混叠信号；

发射n路源信号是指n路源信号经信道混合后，混合系统称为A，在发送端由n根天线在空间发射；

接收端接收混叠信号是指接收端利用m(m≥n＞1)根天线把混叠信号接收下来，接收信号被称为观测信号，接收端先进行观测信号的预处理，预处理包含两部分，即中心化处理和球面化处理；

分离系统分离多路混叠信号是指分离系统W会根据各路源信号信息熵值的不同在熵域分离该多路混叠信号，其中信息熵值的判据采用负熵；

其中，负熵近似计算的表达式如下：

其中，k_j为一些正常数，M为具有零均值、单位方差的高斯变量，函数G_j为非二次函数；

当所有的G_j＝G时，近似式成为：

J_G(x)≈C[E{G(x)}-E{G(M)}]² (2)

其中，G是任意非二次函数，C是一个常数；

然后采用公式进行负熵的计算，根据各路信号负熵值的差异即可把各路信号提取出来，实现信道的多路复用；

所述的分离系统分离多路混叠信号采用多路天线发射和多路天线接收的多输入多输出技术；

混合系统，用于将源信号进行线性调制后，进入混合系统混合，混合后的信号在发送端由天线在空间发射；混合系统在接收端利用天线把混合信号接收下来，接收到的混合信号称为观测信号；

分离系统，与混合系统无线连接，接收混合系统的观测信号，利用熵分复用算法将源信号提取出来，分离后的输出信号各自所提供的信息量恰好等于发送端发送的源信号各自含有的信息量；

源信号为零均值且相互统计独立的源信号，统计独立性的判据采用各路信号负熵值的差异。

2.如权利要求1所述的MIMO-EDM无线通信方法，其特征在于，该MIMO-EDM无线通信系统极限容量的计算过程如下：

利用Laguerre多项式计算可以得到：

其中，m＝min(N_t,N_r)

n＝max(N_t,N_r)

为次数为k的Laguerre多项式；

如果令λ＝n/m，可以推导出如下归一化后的信道容量表示式；

其中，

在快速瑞利衰落的情况下，令m＝n＝N_t＝N_r，则v₁＝0，v₂＝4；

渐进信道容量为：

利用不等式：

log₂(1+x)≥log₂(x) (6)

式(5)简化为：

式(5)表明，随着收发天线数目的增加，极限信道的容量会随之线性地增加。