[发明专利]一种用于MIMO-OFDM系统的旋转调制信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字通信系统中的信号调制方法，确切地说，涉及一种用于MIMO-OFDM系统的旋转调制信号的方法，属于无线通信的技术领域。 

背景技术

随着蜂窝移动通信、因特网和多媒体业务的发展，世界范围内无线通信的容量需求在迅速增长。另一方面，可利用的无线频谱是有限的。如果通信频谱的利用率没有得到显著提高，就不能满足日益增长的通信容量的发展需要。在单天线链路系统中，采用先进的信道编码(如Turbo码和低密度校验码)，能够接近香农信道容量；通过增加发射端和接收端的天线数量，可以进一步显著提高频谱利用率。 

多输入多输出MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统，该技术利用多天线来抑制信道衰落，最早由Marconi于1908年提出。根据收发两端天线数量，相对于普通的单输入单输出SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO的信道容量会随着天线数量的增多而线性增大，也就是说，可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，使得频谱利用率能够成倍地提高。 

正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种宽带多载波技术。它将高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使得系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度程度大大降低，具有良好的抗噪声和抗多径干扰的能力，特别适宜用于频率选择性衰落信道中的高速数据传输。 

MIMO-OFDM系统是正交频分复用技术与多输入多输出系统的结合，该系统既具有MIMO空间分集使系统达到很高的传输速率，提高频谱利用率的优点，又有OFDM系统抵抗频率选择性衰落的能力，能够降低误码率和误帧率，逼近衰 落信道下的信道容量；因此，MIMO-OFDM系统已经成为无线宽带接入网络研究的热点。 

在衰落信道中，分集显得尤为重要。在最佳分集情况下，错误概率会随着平均信噪比的增加而呈指数下降。比特交织编码调制BICM技术是目前被3GPP和3GPP LTE推荐用于衰落信道里的编码调制传输技术。在BICM情况下，虽然比特交织调制增大了编码调制的时间分集度，然而，因它没有用到调制分集，故其性能增益有限。如何解决这个问题，已经成为业界人士比较关注的热点。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高效、高频谱利用率的基于MIMO-OFDM系统的旋转调制信号的方法，该方法可以有效利用时间分集、空间分集和调制分集的特性，从而减低传输差错率，提高传输可靠性。 

为了达到上述目的，本发明提供了一种MIMO-OFDM系统的旋转调制信号的方法，其特征在于，所述方法包括下述操作步骤： 

(1)发送端根据编码码率R、调制阶数M、每根天线上的用户数P、每根天线上每次传输过程中发送的OFDM符号数OFDM_Num和每个OFDM符号内设置的调制符号数OFDM_Length，确定每根天线上发送的每个用户的信息比特长度K，并对其做编码调制处理；再依照设定的旋转角度对调制后符号的I路同相分量和Q路正交分量进行旋转调制处理，然后对旋转调制后的每根天线的符号矢量块进行存储；该步骤进一步包括下述操作内容： 

(11)发送端先计算每根天线每次传输过程中所有用户发送的调制符号的总数G：G＝OFDM_Num×OFDM_Length，式中，OFDM_Num是每根天线上每次传输过程中发送的OFDM符号数，OFDM_Length是每个OFDM符号内设置的调制符号数；然后计算每根天线上每个用户每次传输发送的调制符号数S： 式中，P是发送端每根天线上的用户总数； 

(12)根据调制阶数M计算每个调制符号是由m个比特映射组成，即M＝2^m， 则m＝log₂M，计算每根天线上的每个用户的发送数据在编码后的码长Nu：Nu＝S×m；再计算每个用户的发送数据在编码前的信息比特位长K：K＝R×Nu，式中，码率R是取值范围为(0，1]的实数；