[发明专利]一种用于MIMO通信系统的信号发送及接收方法

说明书

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种用于MIMO通信系统的信号发送及接收方法。本发明在所有发送天线中选择少量天线作为主动式天线，其它天线为被动式天线，主动式天线配置完备的发送电路，将发送信息转换为射频信号，而被动式天线不配置完备的发送电路，它通过调节其反射系数的形式来反向散射来自于主动式天线的射频信号，以达到信息传输的目的；接收天线同时接收到主动式天线和被动式天线的信号，接收机通过线性检测器算法或干扰抵消检测算法检测主动式天线发送的信号和被动式天线发送的信号。本发明的有益效果是：可大幅度地降低能量消耗，提高能效。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种用于MIMO通信系统的信号发送及接收方法。

背景技术

MIMO通信系统可用来支撑多路信息的同时传输，在传输功率恒定的情况下，大大提高通信系统的传输速率与可靠性。然而，传统MIMO通信系统发送端的每根天线都需配置完备的发送电路，包括调制器，上调频，功率放大器等，将发送信息转换为射频信号，导致电路消耗的功率高，能效较低。这一问题在大规模MIMO(Massive MIMO)系统显得尤为突出，因为该通信系统的发送端天线数目可高达几百或上千。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述问题，提出一种利用反向散射技术来实现MIMO通信系统的发送端设计方案，及相应的接收端设计方案。

本发明在所有发送天线中选择少量天线作为主动式天线，其它天线为被动式天线，如图1所示。主动式天线配置完备的发送电路，将发送信息转换为射频信号，而被动式天线不配置完备的发送电路，它通过调节其反射系数的形式来反向散射来自于主动式天线的射频信号，以达到信息传输的目的。该反射系数代表该天线要传输的信息，可通过天线阻抗、负载阻抗等参数来调节，发送信号如图2所示。

本发明的具体技术方案为：

一种用于MIMO通信系统的信号发送及接收方法，其特征在于，包括：

信号发送：

将发射天线分为主动式天线与被动式天线，且一根主动式天线与多根被动式天线相匹配，使得每一根被动式天线可反向散射与其匹配的主动式天线的射频信号；其中，主动式天线配置完备的发射电路，可将发送信息转换为射频信号直接发送；被动式天线通过调节被动式天线的阻抗来反向散射来自于主动式天线的射频信号，以实现信号发送，所述被动式天线所有阻抗的集合代表该被动式天线要传输的符号；

发送信息通过主动式天线及与该主动式天线相匹配的被动式天线进行发送，设主动式天线发送的信号为s(n)，被动式天线发送的信号为c(n)，则被动式天线反向散射的信号为αs(n)c(n)，α为被动式天线的反射系数，c(n)由被动式天线的的阻抗进行调节，例如被动式天线要发送BPSK信号，则在被动式天线端配置两种类型的天线阻抗{Z₁,Z₂}，通过选择使用Z₁或者Z₂来发送符号{1，-1}；

信号接收：

接收天线同时接收到主动式天线和与该主动式天线匹配的被动式天线的反向散射信号，接收机通过线性检测器算法或干扰抵消检测算法检测主动式天线发送的信号和被动式天线发送的信号。

进一步的，所述信号发送和接收的具体方法为：