[发明专利]一种基于时空块编码和快跳频码相结合的通信方法

权利要求书

1.本发明提出一种新的通信信息传输方法。其特征在于：

这种方法的一个突出特点是先通过时空编码，加入导频码再进行快跳频扩频，在接收端进行解扩，信道估计以及通过发射端相应的逆过程来接收处理信号。

2.如【权利要求书1】所述的本发明包含发射端和接收端。所述发射端包括频率调制器，STBC编码器，导频信息加入器，信息保持器，第一PN序列产生器，第一频率合成器，第一乘法器，第二乘法器，第一发射天线，第二发射天线。发射端工作流程为：在接收端首先对连续的数据流进行频率调制，对已调制数据进Alamouti分集编码，然后将信息分成等长的帧信息，在帧的头部分加入对极性正交码序列，用于接收端进行信道信息的估计；最后再将信息分成两路(由于Alamouti编码的结果，会将编码后信息分成两路)，每一路都经过同一跳频码发生器与频率混合器进行快跳频扩频，两路信息经两个天线发射。

所述接收端包含接收天线，同步器，第二PN序列产生器，第二频率合成器，信道信息估计器，第三乘法器，信息累加器，STBC解码器，频率解调器，判决器。在接收端的工作流程为：使用单天线接收，将两个天线接收到的同频带的信号先进行解调，解调之后进行信道估计，然后经过解编码算法，对信号进行处理，恢复出仅经过频率调制的信号；再解调制即可恢复出原信号。经仿真表明，在信道时变不大的情况下，通过使用每帧8bits的正交导频码即可达到比较理想的效果，与接收端已知完美信道信息的情况相比较，同一误码率的情况下，仅相差大概3dB左右的信噪比。通过加长使用的导频序列的长度，可以进一步提高估计信道的精度，达到更低的信噪比。但是如果导频序列过长，会降 低发送信息的效率。一般采用信息序列长度的5％到10％的导频序列已经能达到比较好的效果。

3.本发明的具体技术方案分为以下几个步骤：

1)对已得到的离散信号先进行频率调制，然后进行空时块编码，达到发送分集的要求，这里我们的编码采用Alamouti所提出的编码方法，将编码后信息分成两组，经过下面的步骤2)，3)后将通过两个发射天线进行发射，信息发送速度为1。

具体编码方法为：假定频率调制后信息为s₁，s₂，s₃，s₄，……；

经过编码后信息分为两路，第一路为：s₁， s₃， ……；第二路为s₂， s₄， ……；

2)对编码后的每路序列信息分成长度相等的帧，并在每个帧前端加入一定数据序列(我们使用的是8bit-20bit的长度，占帧中有效信息长度约为5％-10％)作为导频序列，要求导频序列是正交的(我们采用的是对极性序列)，可以在接收端通过一定的算法来进行信道估计。为接收端解码提供信道信息。

3)对已经生成的帧信息，结合PN序列产生器和频率合成器实现快跳频扩频的过程。跳频通信的最大优点在于抗干扰，但是当干扰比较大或者信道衰落剧烈的时候，接收端信噪比降低将降低；而前期通过采用空时块编码技术后将有效缓解该问题。通过对编码后的数据解扩后再解编码，能有效降低误码率。因为两个天线发射信号，提供有发射信号的副本，一路出现强衰落或干扰的时候，可以通过另一路进行有效的接收。

4)在接收端产生相同的PN序列产生器和频率合成器，先进行解跳频，然后进行信道状态信息(CSI)的估计，再进行空时码编码运算，最后经过频率解 调，判决，求出误码率。