[发明专利]使用划分的位置调制字母表的空时编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及超宽带(UWB)通信领域，并且还涉及多天线空时编码 (STC)系统。

背景技术

多天线类型的系统在本领域中是公知的。这些系统使用多个发射和/或 接收天线，并随着所采用的结构类型不同而被称为MIMO(多输入多输出)， MISO(多输入单输出)，或SIMO(单输入多输出)。在本说明书的以下描 述中，我们将使用术语MIMO来涵盖以上所述的MIMO和MISO。通过在 发送上和/或接收上使用空间分集，使得这些系统能够提供比经典的单天线 系统(或单输入单输出系统SISO)明显更好的信道容量。这个空间分集通 常是通过使用空时编码(STC)的时间分集来完成的。在这种编码系统中， 一个信息码元需要在若干个天线上和若干个发射瞬间发射。

已知有两大类MIMO空时编码系统：第一个是空时网格编码(STTC) 系统，第二个是空时分组编码(STBC)系统。在分组编码系统中，将待发 射的一块信息码元编码成发射码元的矩阵，其中，矩阵的一维对应于天线 的数量，另一维对应于连续的发射瞬间。

图1示意性地示出了使用STBC编码的MIMO发射系统100。将信息 码元块S＝(σ₁，...，σ_b)，例如包含b个比特或者更一般地b个M元码元的二进 制字，编码为空时矩阵：

其中编码的系数c_t，p，t＝1，..，T；p＝1，..，P通常是依赖于信息码元的复数系数。P 是发射中所用天线的数量，T是用于表明该编码时间扩展的整数，换句话说， 使用的信道数量或PCU(每信道使用)。

将使得空时C码字对应于信息码元的每个向量S的函数f称为编码函 数。如果函数f是线性的，就说空时码是线性的。如果系数c_t，p是实数，就 说空时码是实的。

在图1中，将空时编码器标记为110。在使用到信道t的每个瞬间，编 码器向复用器120提供矩阵C的第t行向量。复用器向调制器130₁，...130_P发射行向量系数，并且用天线140₁，...140_P来发射已调制信号。

空时码的特征在于其速率，换句话说，就是每个信道使用(PCU)瞬 间它所发射的信息码元的数量。如果这种编码的速率是单天线使用(SISO) 速率的P倍，就说它是全速率的。

空时码的特征还在于其分集，可以将其定义为矩阵C的秩。如果对于 与两个向量S₁和S₂对应的两个任意码字C₁和C₂，矩阵C₁-C₂是满秩的， 则将发生最大分集。

最后，空时码的特征在于其编码增益，该编码增益转换(translate)不 同码字之间的最小距离。可以将编码增益定义为：

minC1≠C2det((C1-C2)H(C1-C2))---(2)]]>

或者，对于线性码，等效于