[发明专利]用于在多输入多输出系统中时空编码和解码正交频分复用信号的准正交时空块编码器、解码器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统。某些实施例涉及利用多个天线传输和接收多载 波信号。某些实施例涉及多输入、多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM) 系统。

背景

某些无线通信系统采用多发射天线和/或多接收天线来增加可发射的数据 量。在诸如OFDM之类的某些采用多载波信号的MIMO系统中，每个发射天 线可被配置成在同一组副载波上发射单独编码的信息流。当使用两个以上的发 射天线时，在接收器处解码单个副载波变得越来越难，对于较高的编码率则尤 其困难。

因此，通常需要以降低的复杂度在多载波系统中编码和解码的编码器、解 码器及方法。

附图简述

图1是根据本发明的某些实施例的多载波发射机的功能框图；

图2是根据本发明的某些实施例的时空编码器的功能图；

图3是根据本发明的某些实施例的多载波接收机的功能框图；以及

图4是根据本发明的某些实施例的时空解码器的功能图。

发明详述

以下的描述和附图充分地示出了本发明的具体实施例以使本领域中的技 术人员能够实施它们。其它的实施例可结合结构、逻辑、电、进程和其它改变。 某些实施例的部分和特征可被包括在其它实施例的部分和特征中，或代替其它 实施例的部分和特征。在权利要求中陈述的本发明的实施例包括这些权利要求 的所有可用的等效技术方案。在本文中，如果实际公开了一个以上的发明，则 可单独地或共同地由术语“发明”指代本发明的各实施例，这仅仅是为了方便 而不是旨在将本申请的范围限于任何单个发明或发明概念。

图1是根据本发明的某些实施例的多载波发射机的功能框图。多载波发射 机100利用多个发射天线114发射从输入比特流101生成的多载波信号。在某 些实施例中，多载波发射机100可以是多输入、多输出(MIMO)通信系统的 一部分，且每个发射天线114可发送不同的信息码元。多载波发射机100可包 括用于编码输入比特流101的纠错编码器102、用于从经编码的比特流103生 成星座码元并将经时空编码的星座码元提供给傅立叶逆变换(IFT)电路110 的时空编码器108。可将星座码元视为频域码元。IFT电路110可执行离散傅 立叶逆变换以将这些频域信号的块转换至时域。这些经转换块中的每一个可被 称为多载波码元或OFDM码元。

多载波发射机110还可包括射频(RF)电路112，该电路112用于从由IFT 电路110提供的数字时域基带信号生成RF信号，以供发射天线114中相应的 一个传输。多载波发射机100还可包括其它功能元件(为了便于理解而未在图 1中示出)。

根据某些实施例，时空编码器108通过从初始比特流103生成星座集并映 射该星座集的比特以形成与多个发射天线114对应的多个复码元来时空编码多 载波信号。时空编码器108还可用所选的线性变换矩阵线性变换星座集的码元 以生成经线性变换的码元。时空编码器108还可从经线性变换的码元形成与多 个发射天线114相对应的复码元。时空编码器108还可从复码元形成诸如 Alamouti(阿拉穆缇)代码矩阵之类的代码矩阵，且可从代码矩阵生成准正交 时空矩阵，以在生成供发射天线114传输的多载波信号时使用。下面更详细地 讨论这些实施例。

在某些实施例中，由准正交时空矩阵的一维(例如，行)表示的码元序列 可被进一步处理，用于随后通过发射天线114在包括多载波信号的多个副载波 上传输。下面还将更详细地讨论这些实施例。

在某些实施例中，对于每一个发射天线114，可通过IFT电路110对准正 交时空矩阵的一维(例如，行)的码元中的每一个进行傅立叶逆变换以生成时 域波形。对于每个发射天线114，时域波形可通过RF电路112上变频，以供 发射天线114中相关联的一个传输。每个发射天线114可并发发射由准正交时 空矩阵的一维(例如，行)的码元组所表示的信息。下面还将更详细地讨论这 些实施例。

在某些实施例中，由经线性变换的码元生成的代码矩阵可包括Alamouti 代码矩阵，且准正交时空矩阵可包括Alamouti代码矩阵的矩阵。在某些实施例 中，星座集可包括从比特流103生成的正交调幅(QAM)星座集。下面还将 更详细地讨论这些实施例。