[发明专利]一种多入多出空时分组编码调制的数据发送装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种使用多入多出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)空时分组码串行级联格形编码调制(trellis codedmodulation，TCM)编码调制的数据发送装置及方法。

背景技术

近年来空时编码作为一种有效的克服和改善无线通信环境中所存在的多径衰落和接收信号性能的方法而倍受关注。在文献[A simple transmitdiversity technique for wireless communications[J].IEEE J.Select.AreasCommun，1998，16(10)：1451-1458，Oct.]中，Alamouti提出了一种基于两根发射天线的空时编码方法，该方法通过简单的线性复杂度的最大似然译码算法可实现最大可能的分集增益。此后，该方法被推广到任意数目的发射天线的情况，并将这类具有正交发射矩阵的空时编码方案统称为空时分组码(STBC)。但空时分组码的缺陷是无法提供编码增益。目前针对这个问题的比较好的解决方案就是将STBC作为内码与卷积码或格形编码调制(TCM)等外部码级联，从而在保持满分集增益的同时获得高的编码增益。

在传统的数字传输系统中，纠错编码与调制是各自独立设计并实现的，译码和解调也是如此。纠错编码需要冗余度，编码增益是依靠降低信息传输率来获得的。在功率受限信道中，功率利用率可以用频带利用率换取。在限带信道中，则可通过加大调制信号集合来为纠错编码提供所需的冗余度，以避免信息传输速率因为编码冗余而降低。但若调制和编码仍按传统的相互独立的方法设计，则不能得到令人满意的结果。Ungerboeck等在文献[Channelcoding with multilevel/phase signals[J].IEEE Trans.Inform.Theory，1982，28(1)：55-67.]提出了利用码率为R＝k/(k+1)的卷积码，将每一码段映射为具有2^k+1个调制信号集中的一个信号。在接收端，信号解调后经过反映射，变换为卷积码的码序列，并送入VITERBI译码器译码。这是一种调制与编码相结合的方法。这种方法在不增加带宽和相同的信息速率下可以获得3～6dB的功率增益。

MIMO空时分组码串行级联对称TCM编码方法的主要过程如下：

交织器的交织单位设为2个码元宽度(2T)，交织后的发射信号序列在连续的2T码元符号内，信道的衰落系数保持不变，而在2T符号间，信道的衰落系数是独立不相关的。假设发射的调制符号序列为：