[发明专利]基于多根发送天线的向量OFDM的循环延迟发送方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种利用多发送天线的向量OFDM(V-OFDM)信号的循环延迟发送方法，可用于下一代宽带无线通信系统中下行链路发送方案。

背景技术

OFDM是下一代宽带无线通信系统中下行数据链路传输的关键技术。OFDM采用了快速逆傅立叶变换的方式，将频域信号变化成为时域信号进行发送，由于多径衰落信道的影响，使得频域子载波的等价信道容易产生较大的衰落，同时系统获得的分集增益很有限。针对OFDM的缺点，Xia在文献“Precoded and vector OFDM robust to channel spectral nulls and with reduced cyclic prefix length in single transmit antenna systems”提出了应用于SISO系统的向量OFDM(V-OFDM)方法，在没有增加减小系统传输速率的前提下，降低了PAPR，提升了下行链路传输分集增益的性能。但是V-OFDM的传输方案是应用于单发送天线的传输方法，对于多发送天线的传输方法，学术界已经进行了深入的研究，主要包括空时码分组码，空时格码。在这些已经提出的发送方法中，没有针对多径信道的，同时他们也不能够获得多径的分集增益，在发送过程中，加入空时分组码会给系统的译码带来一定的复杂度，对系统的分集增益的提升非常有限，最主要的缺陷是当发送天线大于等于3根时，发送的数据流的码率最大只能达到3/4，这对发送传输来说，是一个相当大的损失。目前，学术界已经提出了提升发送分集增益的循环延迟发送方法，对循环延迟发送分集方法的研究也有了很多重要的研究成果，如：M.Bossert等学者在“OFDM workshop,vol.2002”上发表文章“On cyclic delay diversity in OFDM based transmission schemes”对循环延迟分集的OFDM技术做了详细的阐述，文章里将发送端的OFDM信号在不同的发射天线上做不同的延迟，从而在不用增加循环前缀的前提下，使接收端的单天线上接收到的信号经历了更长的多径衰落，从而利用信道估计与恢复技术、纠错码技术获得了多径分集增益；Ali Tajer等人在“IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS”上发表文章“Diversity order in ISI channels with single carrier frequency-domain equalizer”在单载波信号中利用循环延迟分集技术对不同天线上的信号进行循环延迟发送，接收端采取频域MMSE均衡技术，就使得系统的分集增益的性能获得了很大的提升；但是上述的 循环延迟发送方法都存在一些缺点：1)针对OFDM的循环延迟发送技术，必须要有纠错码的帮助，才能够获得足够的分集增益，因此接收端必须采用复杂的纠错编码和交织的策略；2)针对单载波的循环延迟发送技术虽然能够通过简单的频域MMSE均衡获得多径分集增益，但是单载波不能够采取多址接入的技术，只能够点对点的发送信号。这些缺陷限制着当前的发送体制不能够满足下一代宽带无线通信系统的高分集增益、高传输效率以及多址接入的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多根发送天线的V-OFDM的循环延迟发送方法，可以有效地提升编码速率和获取足够的多径分集增益，同时能够采用多址接入技术，弥补了不足，从而满足下一代宽带无线通信系统对高分集增益和高传输效率的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)发送开始前，把信息序列截断为长度为N的信息序列块，然后进行串并处理，得到x＝[x(0),x(1),…,x(N-1)]^T；

(2)把得到的信息序列块分解为M个组，每个组包含K个符号，分解如下：x＝[x(0)^T,x(1)^T,…,x(M-1)^T]^T，其中第m个组中的元素是x(m)＝[x₀(m),x₁(m),…,x_K-1(m)]^T，并且x_k(m)＝x(k+mK)，N＝MK；

(3)对分组以后的向量中的元素做向量的IDFT，记为将分组的频域信号转化为分组的时域信号

(4)对时域的分组信号进行重新排列，将经过IDFT转化为时域分组的信号重排为N×1的信息序列，记为其中第m个分组表示为