[发明专利]一种用于降低射频切换次数的多载波空间调制传输方法

权利要求书

1.一种用于降低射频切换次数的多载波空间调制传输方法，定义OSM-OFDM系统有N个子载波，N_t根发射天线，以及1根接收天线，经历独立同分布的瑞利衰落信道；所述传输方法包括：

发送端：

a.设置系统的射频结构类型：将系统分别定义为多射频结构和单射频结构，即，多射频结构为从N_t根发射天线中预先选定l根发射天线进行信号传输，需配备l根射频链；单射频结构为所有信息将通过1根发射天线进行传输；

b.划分信息比特流：将信息比特流划分为索引比特和调制比特，其中索引比特用于选择每个子载波上所激活的发射天线，调制比特经过M-QAM调制被映射成星座点符号在激活天线子载波上进行传输，对于每个子载波，索引比特长度为b₁＝log₂(N_t)，调制比特长度为b₂＝log₂(M)；

c.进行空间调制：对每个子载波上的APM符号进行空间调制，若第n个子载波上符号根据索引比特将由发射天线i进行传输，则该子载波上发射信号表示为

d.选择偏移天线：根据步骤a设置的射频结构类型，并根据CSI信息选择发射天线，若为多射频结构，进入步骤d1，若为单射频结构，进入步骤d2；

d1.根据射频链个数l，确定偏移发射天线集合为Φ＝{1,2,…,l}，其中l∈{1,2,…,N_t}；每个子载波根据其相应的CSI信息选择出最大时所对应的发射天线，即：其中，表示第n个子载波上第k根发射天线与接收天线之间所对应的信道频率响应，k∈Φ，jⁿ表示第n个子载波所选择的最优发射天线；进入步骤e；

d2.联合所有子载波上的信道信息，选择同一发射天线下所有子载波的的乘积最大的天线为最优发射天线，即：其中，表示第n个子载波上第k根发射天线与接收天线之间所对应的信道频率响应，k∈Ψ，Ψ为发射天线集合，且Ψ∈{1,2,…,N_t}，射频链将在这一OFDM符号周期内固定在第j根发射天线上，并随着信道信息的改变进行射频链切换；

e.进行预编码和子载波映射：对每个子载波上的待发送符号进行预编码处理：则预编码后的发送信号表示为：其中是发送信号功率归一化系数，为发送信号的预编码系数，iⁿ为步骤c中第n个子载波上索引比特所映射的发射天线，jⁿ为步骤d所选出的第n个子载波上的偏移天线；每个子载波根据所选偏移天线进行子载波映射，即可得到所选发射天线上的待发送符号向量；

f.频域-时域变换：将得到的信号依次进行串并转换、IFFT、并串转换和加循环前缀操作后通过所选偏移天线发射出去；

接收端：

接收端收到信号后进行去循环前缀和FFT操作，第n个子载波上的频域接收信号表示为：W_n服从均值为0，方差为N₀的复高斯分布；接收信号Y_n进一步表示为：

接收端采用ML检测来恢复原始数据，通过遍历所有可能的空间调制信号模式，检测出第n个子载波上的原始信息，即：其中，Λ表示空间调制信号模式集合，Λ＝{1,2,…,N_tM}，X_n,k为总数为N_tM的空间调制信号模式中的第k个信号模式。