[发明专利]一种多输入多输出编码方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种多输入多输出编码方法与系统。

背景技术

图1所示为WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)网络结构，包括STA(Station，站点)和AP(Access Point，接入点)，STA通过AP接入网络。随着视频等新兴业务的兴起，传统的IEEE 802.11WLAN已经无法满足新业务对带宽的需求，因此，在IEEE 802.11n规范的制订过程中，空间资源的开发和利用成为研究的热门课题。最终IEEE 802.11n标准采用了MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)-OFDM(正交频分复用)技术，实现了无线传送速率的很大提升，使带宽从54Mbps提升到300Mbps。

多天线技术通过在通信单元上装备多根天线，有效利用空间资源，大大提高了系统的整体传输能力。信息论的研究表明，多输入多输出(MIMO)通信系统与单天线通信系统相比，具有成倍线性增长的信道容量。为了发掘这一优势，出现了一系列利用空时分集的多天线发射、接收方案。其中，应用较广泛的空时分组码、空时网格码可以通过空时编码获得较高的分集增益。

Alamouti在上世纪九十年代提出了一种用于平衰落信道的空时分组码(Space-Time Block Codes)。空时分组码是一种时间域和空间域上相互正交的编码。若记G为空时分组码的编码矩阵，则G满足GG^*为对角阵。由于这种正交性的存在，使得空时分组码的解码很简单，只需要将接收信号进行简单的线性组合就能得到用于判决的解码信号序列。以两根发射天线、发射信号为复信号为例，Alamouti给出的空时分组码的编码矩阵为

x1x2-x2*x1*]]>

该矩阵的第i行第j列元素表示在第i个码元周期内从第j根发射天线上发射出去的信号。Tarokh等人对空时分组码进行了较详细的讨论和性能分析，并给出了当发送天线数大于二时的多种编码方案。Tarokh等人经过严格的数学推导发现，仅对有限种发射天线数存在编码速率R＝1的完全正交空时分组码，而大部分的情况，R均小于1。

对于发射信号为实数的情况，R＝1的完全正交空时分组码当且仅当发射天线数n＝2、4和8时存在，其编码矩阵分别为：