[发明专利]一种基于空间调制的动态导频规划方法及装置

说明书

本发明提供一种基于空间调制的动态导频规划装置和方法。所述方法包括：S1，基于发端发送的符号，利用数据辅助信道追踪方法进行信道估计，获取目标信道矩阵；S2，根据所述目标信道矩阵计算出信道时变参数；S3，根据所述信道时变参数获得导频比。所述装置包括：数据辅助信道追踪模块，用于基于发端发送的符号，利用数据辅助信道追踪方法进行信道估计，获取目标信道矩阵；信道时变参数计算模块，用于根据所述目标信道矩阵计算出信道时变参数；导频比获取模块，用于根据所述信道时变参数获得导频比。本发明实现了在保证SM系统在时变信道下性能的稳定性和数据传输的准确率的同时，选取尽可能小的导频比，从而提高数据传输的效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及基于空间调制的动态导频规划方法及装置。

背景技术

多入多出天线(Multi-input Multi-output,MIMO)系统是一种接收机和发射机均采用多根天线通信的无线通信系统。基于MIMO系统可以得到一种新型调制技术即空间调制(Spatial Modulation,SM)技术。具体地，SM技术中，发射机仅使用一根天线来发送符号，并将所使用天线的编号用于调制信息，根据信道矩阵解调信息。

SM技术的具体实现方式为：首先，将待传输的比特流分为SM块，对应每次传输的SM符号。每个SM块中的比特又分为两部分，一部分用于确定所使用的天线编号，另一部分用于确定在该天线上传输的幅度相位调制(Amplitude and Phase Modulation,APM)符号，如QPSK,BPSK等。每次发端的发送向量由这两部分比特共同决定。

在MIMO系统中，假设信道为一收端天线数N_r乘以发端天线数N_t的复数矩阵，即对信道矩阵H有：

另外，假设发端发送向量为列向量x，其维度为发端天线数N_t；收端接收向量为列向量y，维度为收端天线数N_r；接收机天线的热噪声为v，其每个元素都服从独立同分布的复高斯分布，均值为0，方差为1；信噪比为ρ。那么，该MIMO系统的传输模型为：

进一步地，在与上述MIMO系统对应的SM系统中，假定对应的发送向量为x_j,m，其维度为发端天线数N_t。其中，j代表所选择的天线的编号，m代表APM星座图中的符号s_m的编号。那么，发送向量可以表示为：

x_j,m＝[0，0，…，s_m，…，0，0]^T。

上式中，向量x_j,m只有第j个元素非零，其余元素均为0。

这时，假定信道矩阵H被表示为：

其中，表示组成H的各个列向量。

因此，由上述过程可知，在SM系统中，传输模型最终可以表示为：

从上式中可以看出，只有信道矩阵H的第j列h_j对接收信号y产生了贡献，这是因为我们在传输过程中只是用了发射机的第j个天线。

对于接收机，通常使用性能较好的最大似然(Maximum Likelihood,ML)解调算法，如下所示：

其中代表解调出的天线编号，代表解调出的APM符号编号。