[发明专利]具有最佳相位因子组合的空间调制通信方法

权利要求书

1.具有最佳相位因子组合的空间调制通信方法，包括以下步骤： 

步骤1：发射端首先预设一个候选相位因子矩阵所述候选相位因子矩阵由K个相位因子组合构成，每个相位因子组合包括N_T个相位旋转因子；然后初始化输入信息比特流得到N_T×N_T维的初始化矩阵T，即第j(j=1,2,…,N_T)个时刻只有第j根天线发送数据，其它天线不发送数据； 

步骤2：发送端对log₂(N_T×M)×(N-N_T)的输入比特流矩阵Q进行空间调制得到N_T×(N-N_T)维的空间调制矩阵U； 

步骤3：发送端将步骤1得到的初始化矩阵T和步骤2得到的空间调制矩阵U进行组合得到N_T×N维的空间调制信号矩阵S，这里N_T×N维的空间调制信号矩阵每一行对应一根天线上的所有子载波，再对N个子载波分别进行OFDM调制后发射； 

步骤4：接收端利用信道估计方法获取信道状态信息H，从候选相位因子矩阵中确定一个最佳相位因子组合，并通过反馈信道反馈给发射端，进而对信道传输矩阵进行等效，得到估计信道信息H的最佳传输方案；其中最佳相位因子组合的确定方法是：通过比较候选相位因子矩阵中每一个相位因子组合下等效星座点间的最小欧氏距离d_min，选取最小欧式距离d_min最大的一组对应的相位因子组合k^*作为最佳相位因子组合； 

步骤5：接收端对信道状态信息H的最佳相位因子组合下的调制符号进行OFDM解调，以及空间调制逆映射，结合空间调制系统的极大似然检测算法恢复出原始信息比特流。 

2.根据权利要求1所述的具有最佳相位因子组合的空间调制通信方法，其特征在于，步骤4中计算d_min(k)的具体过程如下：由于空间调制系统的特殊性，两个不同的发射信号x_i和x_j表示为：和其中和分别表示第i根和第j根天线上的来自对应星座的m和n星座点，每时隙每根激活天线选择一个相位旋转因子b_k,l,k=1,2,...,K;l=1,2...,N_T，且满足||b_k,l||=1，则在空间调制中，接收等效星座的最小欧式距离为： 

其中Re{·}表示复数取其实部，m₁，m₂，m₃如下： 

H_:,j和H_:,i分别表示信道状态信息H的第j列和第i列，h_1,j表示信道状态信息H第1行第j列上的元素，h_2,j表示信道状态信息H第2行第j列上的元素，表示信道状态信息H第N_R行第j列上的元素，D∈C^M×1为M-QAM调制下的所有星座点集合； 

其中最优的相位因子为K个候选组合中d_min(k)最大的一组k^*，且： 

k^*=argmax{d_min(k)},k=1,2,...K 。

3.根据权利要求1或2所述的具有最佳相位因子组合的空间调制通信方法，其特征在于，步骤5中假设接收端同步完美且信道状态信息H已知，发射信号x经过等效的信道H_sub，即其中k^*作为选出的最优相位因子，接收端接收到的信号为y，用极大似然检测算法得到的估计发射的数据为： 

从而得到传输天线索引位置以及传输符号；其中p_y(y|x,H)表示在信道状态信息H已知时，发射信号x对应于接收到的信号y的似然函数，Ψ表示发射信号x所有发射可能的集合，它由天线的索引位置和对应天线的调制信符号两部分组成，即空间调制的星座，“||·||_F”表示Frobenious模值，表示使得函数f(x)取得最大值时变量x的值，表示使得函数f(x)取得最小值时变量x的值。