[发明专利]多入多出正交频分复用系统的发射分集方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体涉及一种多入多出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)无线通信系统的发射分集(Transmit Diversity)方法与系统。

背景技术

随着数字信号处理技术和高速器件的发展，最初实现OFDM技术的障碍已不复存在，OFDM已经在DAB(数字音频广播)、DVB(数字视频广播)和WLAN(无线局域网)等系统中取得了成功的应用。OFDM利用各个子载波之间的正交性，允许子信道的频谱相互重叠，可以很大程度地利用频谱资源。它把高速数据流通过串并转换，使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加，从而有效地减少了无线信道的时间弥散所带来的符号间串扰(ISI)，同时由于各子信道的带宽相对较窄，均衡便可以对每个子载波分别进行，这样就减少了接收机内均衡的复杂度。由于上述特点，这项技术在近几年来得到广泛的应用。

在未来的通信系统中，高速业务和用户数的激增使得对频谱的需求量急剧增加，而频谱资源是有限的，所以结合MIMO和OFDM这两项先进的技术，一方面可以提高频谱利用率，另一方面可以有效抵抗频率选择性衰落。

MIMO是指在发射端和接收端，分别使用多个发射天线和接收天线。MIMO的基本思想是在发射、接收或收发双端采用多个天线，通过空时处理技术，充分利用信道之间的独立衰落特性，提高频谱利用率，通信质量和系统容量。

MIMO技术包括分集和空间复用两种，其中空间复用技术主要利用由无线信道的多径传播所带来的MIMO系统的自由度，若各对收发天线路径的衰落相互独立，则可利用这些并行通道传输独立的信息流，从而提高系统的数据传输率。例如BLAST方案等。然而单纯的空间复用方案并非最优方案。因为在给定的天线配置下MIMO系统的自由度是有限的，BLAST等方案对于信道的独立性要求较高，在独立性较低的信道环境中其系统性能较差。

分集技术主要以空时(空频)码分集为代表，其主要利用空时编码而增加传输的冗余信息，从而提高无线传输的稳定性。其中空频块码(SpaceFrequency Block Coding，SFBC)相比于只能在低速衰落环境下才能保证其性能的空时块码(Space Time Block Coding，STBC)在衰落环境中更为稳健，而且SFBC这种应用于相邻子信道或相邻载波的多载波技术更适合应用在OFDM这种多载波调制系统中。但与采用两根发射天线在不牺牲数据率的基础上获得分集增益的情况不同，通过4个或更多的发送天线的发射复合码元时对于N个码元需要2N个子载波，从而导致数据率的降低。为了在通过三个或更多的发送天线而发送信号的MIMO+OFDM系统中实现满速率发射，因此必须考虑其它发射分集方案。

综上所述，当前需要一种能够同时保证数据传输速率和分集增益的多入多出正交频分复用无线通信系统的发射分集的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多入多出正交频分复用系统的发射分集方法与系统，即提供一种MIMO+OFDM通信系统中包括开环和闭环情况下的SFBC与天线选择结合的发射分集方案，从而使得MIMO+OFDM通信系统在多天线情况下能够保证全速率发射数据，并且保证相应的分集增益。

为了解决上述问题，本发明提供了一种多入多出正交频分复用系统的发射分集方法，包括以下步骤，

a、对原始信息比特进行信道编码和调制后，进行两天线的空频块码编码映射，得到两路编码化后子数据流；

b、在两路编码化后子数据流中插入导频信号后，进行正交频分复用调制得到正交频分复用符号数据流，对所得的每路正交频分复用符号数据流进行天线选择发射。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中，所述对原始信息比特进行信道编码和调制，包括以下步骤，

对数据流进行信道编码，获得编码数据流；

对所述编码数据流进行信道交织，获得交织数据流；

将所述交织数据流进行星座图映射，得到编码调制后数据流。

进一步地，上述方法还可包括，所述信道编码为码率卷积编码、Turbo编码、或者低密度奇偶校验码编码。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中，所述发射天线数目大于等于2。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤b中，对插入导频信号后的每路编码化后子数据流分别进行正交频分复用调制，包括以下步骤，