[发明专利]一种MIMO-SCFDE无线通信接收机的Turbo增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多天线宽带无线通信传输方法，属于宽带无线通信技术领域。

背景技术

随着网络技术的发展，人们对接入网络的要求也不断提高，随时随地高速接入因特网已经成为越来越多的人们的重要需求，无线通信技术是可以满足人们上述需求的主要支撑技术，因此近年来宽带无线通信技术获得了迅猛发展。随着传输速率的增加，电磁波无线传播造成的多径对系统影响越来越严重，一般而言宽带无线通信系统中不可避免地存在多径传播造成的频率选择性衰落，频率选择性衰落曾经是制约无线通信系统性能的主要因素之一。由正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)技术发展起来的基于循环前缀(Cyclic Prefix，以下简称CP)的分块传输技术(主要包括OFDM、单载波频域均衡(Single Carrier with Frequency Domain Equalization，SC-FDE)等)是宽带无线通信中对付多径传播造成的频率选择性衰落的简单且十分有效的技术，因此OFDM和SC-FDE成为目前宽带无线通信的主流技术。频谱效率一直是无线通信技术的研究重点，近年来基于收发两端采用多天线技术的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，以下简称MIMO)技术以其传统单天线技术所无法达到的频谱效率而受到广泛关注。MIMO和OFDM以及MIMO和SCFDE技术结合出现的MIMO-OFDM和MIMO-SCFDE成为未来宽带无线通信物理层传输的主要支撑技术，已经分别被3GPP LTE(Long Term Evolution，LTE)的下行和上行采纳作为其物理层的传输技术。

MIMO利用具有丰富多径的无线传播环境中不同天线之间信道的不相关特性，获得高信道容量，从而提高频谱利用率和可靠性。基于分块传输的OFDM，可以有效地对抗多径衰落，因为子载波频谱主瓣重叠，具有较高的频谱效率；CP可以很好的吸收帧间干扰；并且可以采取简单的频域均衡方法来消除由于时延扩展引入的信道干扰；OFDM的基带调制过程可以用快速傅立叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，以下简称IFFT)完成，基带解调过程可以用快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，以下简称FFT))完成，具有实现简单的优点。

图1给出了一个N_T×N_R的宽带MIMO-SCFDE无线通信系统示意图，这里假设N_T≤N_R，是一个空分复用无线通信系统，其中各模块的作用如下：

MIMO发射端处理模块1：产生要传输的信息比特，进行符号映射，加循环前缀(CP)，射频、中频调制及基带处理。符号映射是将信源产生的信息比特根据所采用的符号映射方式映射到星座图对应点上；加CP是将得到的每帧数据加上循环前缀；射频、中频调制及基带处理，是将信号调制到中频上进行中频放大，再做射频调制，最后将已调信号由天线发射。

射频、中频解调及基带处理模块2：将接收天线接收下来信号的频谱从射频或者中频上搬移到低频。在解调之前需要用同步模块纠正信号传输过程中引起的频偏和并得到正确的定时信息。

去CP模块3：根据定时信息将循环前缀去掉。

N点FFT模块4：将去掉CP的时域信号变换到频域。

线性均衡模块5：用均衡矩阵进行均衡。均衡方式可以选择以下两种均衡方式之一：迫零(Zero Forcing，ZF)均衡、最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)均衡。

N点IFFT模块6：将频域信号变换到时域。