[发明专利]一种降低通讯系统功耗和误码率的信号调制解调技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种通讯系统中调制解调技术，特别是在MIMO OFDM多用户通信系统中的一种降低通讯系统功耗和误码率的信号调制解调方法。 

技术背景

目前我国的3G网络已经建成并开始投入运营，日本和韩国的3G网络发展较早，市场已经成熟。这种通信系统的升级换代为人们的生活带来了娱乐和资讯方面深刻的变革。随着人们对资讯需求的迅速增加，还会对通信网络服务提出更高的要求，即更高的传输速率，更大的信息量以及系统容量。因此，国际上已经开始了对3G下一代通信系统的研究，这就是第四代移动通信系统(4G)。第四代移动通信系统可以提供更高的数据传输速率，而MIMO和OFDM提高了频谱效率，从而提供高传输速率和系统容量的技术。两者的结合已经成为第四代移动通信技术研究中的热点，大多数研究人员认为OFDM技术是4G的核心技术，它已经成为新的欧洲数字音频广播(DAB)标准。通过这两种技术的优势互补，可以为系统提供高传输速率，同时也能提高系统容量，降低成本。随着传输速率以及传输的信息量的大幅提高，带来了两个方面的问题。一方面是如何降低误码率；另一方面，传输速率以及信息量的提高，随之而来的是所需数据发送功耗的大幅度增加。功耗问题在未来一定会成为制约通信系统发展的瓶颈之一。 

传输功耗与通信系统的调制解调方案密切相关。目前国际上对于面向接收端(RO)的多输入多输出(MIMO)系统下行链路的调制解调方案是TxMMSE(Minimum Square Error modulator)，即最小均方差检测算法。其基本的技术路线是计算经线性变换的接收数据和传统检测器的软判决输出之间的均方差，使之最小的矩阵即为所求线性变换。MMSE检测器考虑了背景噪声的存在，并利用接收信号的功率值进行相关计算，在消除MAI干扰和不增强背景噪声之间取得了一个平衡点。但此方案发射信号的功耗并未达到最优化，仅仅考虑到了误码率方面的性能要求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种使通讯系统中误码率和传输功耗最小化的调制解调方法。本发明着眼于RO(Receiver Oriented)传输方案，即面向接收端的传输方案。在这种方案中，接收端的复杂度较低，而发射端的复杂度较高。因此这种方案特别适合于移动通信的下行链路。通过对TxZF(迫零预编码)和TxMF(匹配滤波器预编码)这两种方案的研究，综合了这两种方案各自的优势，充分克服了现有技术的不足。 

本发明解决现有技术问题的关键是：调制解调的技术方案，称之为MEPP(Minimum Error Probability Predistortion)，可以用数学公式表示为：