[发明专利]一种用于增强型空间调制系统的发射天线选择方法

说明书

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说涉及一种用于增强型空间调制系统的发射天线选择方法。本发明将发射天线选择算法用于增强型空间调制系统中，与传统的增强型空间调制系统模型相比，本发明的方案主要是利用有限反馈链路在发射端增加了一个发射天线选择模块，利用当前信道信息选取最优的子信道，使性能达到最优。与传统增强型空间调制系统相比，本发明适用于发射天线数不为2的幂次方数的情况，且能获得较大的BER性能提升。

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及增强型空间调制(Enhanced SpatialModulation,ESM)技术，发射天线选择(Transmit Antenna Selection，TAS)技术，奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)，以及多输入多输出(Multiple Input MultipleOutput,MIMO)技术。

背景技术

随着移动用户对通信需求的飞速增长，迫切需要更高的数据速率，更高的频谱利用率和更低的实现复杂度的宽带通信技术来满足无线通信的需求。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术可以实现更高频谱利用率的宽带无线通信，但在实际应用中也存在信道间干扰、天线间同步、多射频链路、系统功耗高等问题。空间调制(Spatial Modulation，SM)技术作为一种新型的多天线技术，可以缓解传统MIMO传输方案中的上述缺陷，成为目前无线通信研究的热点问题。

增强型空间调制(Enhanced Spatial Modulation，ESM)作为一种改进的SM方案，通过天线索引的组合以及传统的幅度相位调制(Amplitude and Phase Modulation，APM)来传送信息比特。与SM不同的是，ESM的APM星座集合包括主星座和二级星座两种，且每个时隙有一根或者两根发射天线激活，因此相同配置下，ESM系统的传输速率高于SM系统且能保持较好的系统性能。

发射天线选择(Transmit Antenna Selection，TAS)技术能通过天线选择准则来选取最优的子信道，然后接收端通过有限反馈链路将子信道信息反馈给发射端，从而提高系统的性能。且发射天线选择技术能有效地拓展增强型空间调制的应用场景，不再局限于发射天线数必须为2的幂次方。

发明内容

本发明的目的，就是将发射天线选择技术应用到增强型空间调制系统中，以获得系统的BER性能增益。

本发明的技术方案如下：

考虑一个N_t根发射天线，N_r根接收天线的MIMO无线传输系统，且主星座的调制阶数为M，二级星座的调制阶数为N(一般N＝M/2)。发射天线选择辅助的增强型空间调制系统首先根据当前信道信息以及天线选择准则从N_t根发射天线中选择L根子天线，然后发射端通过有限反馈链路将该信息反馈给发射端。

用表示合法的发射天线子集，其中l_i从集合中选取且可以表示为

l₁＝{1,2,...,L}

l₂＝{1,2,...,L-1,L+1}

l_T＝{N_t-L+1,...,N_t}

与传统的增强型空间调制类似，发射天线选择辅助的增强型空间调制系统将输入比特分为两个部分：在每一个时隙，前比特用于从集合S_spatial中选取一个空间星座点

其中可以表示为