[发明专利]基于唯一可译码的多天线复用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多天线复用方法，涉及通信技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，以及第四代移动通信(4G)到第五代代移动通信(5G)的逐步演进，MIMO(multiple-input-multiple-output)被广泛应用。很多研究都跟随MIMO技术进行深入展开，从点对点的MIMO发展到多用户的MIMO，而分集和复用是MIMO两大核心技术。分集技术是通过重复发送相同的有效信息，从而保证传输的可靠性。复用技术主要是为了提升数据的有效性，通过每一根天线发射不同的信息来实现，但是在点对点通信中，接收天线数量需要大于等于发送端天线数目，即现有技术中接收天线数量需要大于等于发送端天线数目(N_R≥N_T)时才能复用。

当接收机只有一根接收天线时，即多输入单输出系统(multiple-input-single-output，MISO)，通常采用空时编码方案(space-time block coding，STBC)，来获得更好的分集性能。然而，空时编码方案虽然可以提供很好的分集性能，其信息传输效率却不高，通常小于等于1。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于唯一可译码的多天线复用方法，以实现即使当接收机只有一根接收天线时，仍可以通过空间复用性能获得复用增益，提升信息传输速率。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种基于唯一可译码的多天线复用方法，所述方法是利用多天线复用系统来实现的，所述多天线复用系统共有N_T根发射天线和N_R根接收天线，其中，信道为高斯信道或瑞利信道；在接收端的合并器是最大比合并或等增益合并，通过合并提供接收分集的效果。

对于第i(1≤i≤N_T)根天线的支路，假设在唯一可译码编码器i上，对应码字集合C_i，并假设该码字集合包含|C_i|个码字，假设所有的码字集合的码字长度均为n；那么对于调制后每个s_i(1≤i≤N_T)都是一个n维向量；由唯一可译码的性质可知，对于任意不同的码字u_i,v_i满足u_i,v_i∈C_i，并且使得

所述方法的实现过程为：

步骤一，串并转换：待发送的数据流d通过串并转换变成NT路数据流

步骤二，唯一可译码编码：并行的数据流分别通过唯一可译码编码器，编码后的结果为

步骤三，调制发送：将并行的编码结果进行调制，调制的结果为并将其发送至信道；

步骤四，接受合并：通过合并得到其中r_k为第k路的接收信号，w_k为第k路的接收信号的合并权值，由具体的合并方式而定；

步骤五，判决：将得到的r判决为

步骤六，判断是不是唯一可译码的和元素，如果是进行步骤七，否则跳到步骤三重复执行直至是唯一可译码的和元素；

步骤七，对唯一可译码进行译码，得到并行的数据流

步骤八，并串转换，把并行的数据流变换为串行，输出数据流，信息传输结束。

在步骤四中，所述具体的合并方式为等增益合并时，w_k均为1/N_R；

在步骤四中，所述具体的合并方式为选择式合并时，

所述多天线复用系统中，如果接收端天线数N_R为1，MIMO系统将退化成MISO系统，而由于N_R＝1，合并器相当于一个增益为1的放大器，此时的r＝r₁。

本发明的有益效果是：

本发明方法从编码的角度入手，在发射端设计了基于唯一可译码的多天线复用方式，在获得空间分集增益的同时，通过编码方案亦提高多天线复用系统的传输和速率。本发明适用于发射端多天线，接收端大于或者等于一根天线的多天线系统。本发明实现了当接收机只有一根接收天线时仍可以通过空间分集性能获得分集增益，与此同时信息传输的和速率大于1。本发明方法提高在MIMO系统中的信息传输速率，发明效果以2×1多天线系统在瑞利信道的实示例的效果给出。

附图说明