[发明专利]准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种低复杂度的准正交分组空时码译码方法，可用于准正交分组空时码信息的传送。

背景技术

在无线通信系统中，分集技术可以有效地抵抗信道的衰落，可以提高无线通信系统通信速率和降低通信时的误码率。空时编码作为一种空间分集技术，可以同时利用时间和空间两维信号处理来构造码字，能够有效地抵抗衰落，提高功率效率，并且能够在传输信道中实现并行的多路传送，提高频谱效率。

空时分组码作为空时编码中的一种，可以采用正交设计，使得接收端在采用最大似然译码时，只需做一些线性处理，大大降低了译码的复杂度。目前，正交分组空时码技术已经被第三代移动通信技术和第四代移动通信技术采用。

为了克服正交空时分组码在有些情况下可以达到完全分集但是不能达到最大传输速率的问题，Jafarkhani提出了准正交分组空时码，其发射矩阵是在正交分组空时码发射矩阵的基础上构造的，其各列之间具有一定的正交性，但并不是任意两列都相互正交，因而准正交分组空时码不能象正交分组空时码那样获得最大分集增益。但是准正交分组空时码的传输速率比正交分组空时码的传输速率高，而且当信噪比较低时，准正交分组空时码的性能好于正交分组空时码。

现有的准正交分组空时码的译码方案有多种。其中，最大似然算法能使系统获得最佳的误码率性能，但是其复杂度很高，尤其在高阶调制下很难实现。传统的基于QR分解的译码算法虽然相比最大似然算法减小了一定的复杂度，但是由于其需要多个符号进行联合译码，译码的复杂度仍旧较高。

发明内容

本发明的目的在于针对传统基于QR分解的译码算法复杂度较高的问题，提出一种准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法，以进一步降低译码的复杂度，实现并行译码，提高译码速度。

实现本发明的技术方案是：接收端在接收到QOSTBC码字信息后，通过对系统的等效信道矩阵以及变换信道矩阵分别做QR分解，实现对QOSTBC码字中每个符号的解耦，从而可以降低对调制星座点的搜索次数，并进行单符号直接译码。具体步骤包括如下：

(1)接收端在接收到准正交分组空时码的码字信息后，构造准正交分组空时码系统的等效信道矩阵H，得到接收端的等效形式y₁＝Hs+n，其中s为发送的信息矩阵，表示为s＝[s₁ s₂ s₃ s₄]^T，n为等效噪声矩阵，“T”表示转置运算；

(2)对等效信道矩阵H进行QR分解，将其分为原正交矩阵Q₁与原上三角矩阵R₁的积，表示为H＝Q₁R₁，其中a,b,c为数值不同的实数值；

(3)在接收端的等效形式y₁＝Hs+n的两边同时左乘原正交矩阵Q₁的共轭转置，得到原化简式y'＝R₁s+n'，其中Q₁右上角的“+”表示对矩阵取共轭转置操作；

(4)对等效信道矩阵H进行左右翻转变换，得到变换信道矩阵H'，并且得到接收端的变换形式y₂＝H's'+n，其中s'＝[s₄ s₃ s₂ s₁]^T，“T”表示转置运算；

(5)对变换信道矩阵H'进行QR分解，将其分为变换正交矩阵Q₂与变换上三角矩阵R₂的积，表示为H'＝Q₂R₂，其中其中m,n,k为数值不同的实数值；

(6)对接收端的变换形式y₂＝H's'+n两边同时左乘变换正交矩阵Q₂的共轭转置，得到变换后的化简式其中Q₂右上角的“+”表示对矩阵取共轭转置操作；

(7)根据原化简式y'＝R₁s+n'和变换后的化简式进行译码，得到所需要的信息：

(7a)取出原化简式y'＝R₁s+n'的第三、四行，得到原判决式：

其中，为y'的第三、四行，为n'的第三、四行；

(7b)取出变换化简式的第三、四行，得到变换后的判决式：