[发明专利]用于MIMO下行系统中基于黄金码的传输与解码方法

说明书

用于MIMO下行系统中基于黄金码的传输与解码方法，其按如下步骤进行：第一步：设计预编码码本；第二步：选择预编码码字；第三步：基站利用预编码发送信号；第四步：用户端接收到信号矩阵Y；第五步：对信号矩阵Y进行解码。本发明的有益效果如下：黄金码一般采用ML解码法，其解码复杂度相当高。在r＝1时，本发明所提方案其解码复杂度是线性的且能够实现全速率，即一次传送一个信息符号。在r＝2时，本发明所提联合解码法的解码复杂度是可以通过门限值Λ来进行调节的，能实现部分线性解码，从而降低了解码复杂度，且能达到与ML解码法时近似的性能。与此同时，本发明所提的传输方案在具有低解码复杂度的同时也改善了系统性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及无线通信多天线技术领域，具体是基于黄金码的传输方案与解码方法在MIMO下行系统中的应用。

背景技术

随着人们对随时随地的信息通信的需求，多输入多输出(multiple inputmultiple output，MIMO)技术已成为现代无线通信的重要选择之一。在MIMO下行系统中，预编码技术是一项关键技术，它能有效地增强期望信号，同时能抑制用户之间的同信道干扰，但无法抵抗信道的深度衰落。而空时编码技术能够抵抗深度衰落，但又无法有效地抑制干扰。将两者结合既可以得到分集增益又同时得到复用增益，而且在不增加额外带宽的情况下，能大大地提升系统容量和频谱利用率。

黄金码是一种能实现全速率全分集的2×2非正交空时分组码(space-time blockcoding，STBC)，它能为具有两根发射天线的MIMO系统实现最大的编码增益。与其他2×2空时码相比，其能达到较好的误码率性能。也正由于这些优点，黄金码已经被纳入了IEEE802.16(WiMAX)标准中。但由于一个黄金码字中包含4个独立的信息符号，ML解码法会有很高的解码复杂度，而且涉及并解决黄金码的预编码设计问题的方案极少。

发明内容

针对现有基于黄金码的系统性能较低及解码复杂度高的不足，本发明利用新的预编码设计方案，预编码码字选择方法以及新的传输方案和相应的低复杂度解码方法，实现更优的系统性能，提出了一种用于MIMO下行系统中基于黄金码的新的传输方案及相应的低复杂度解码方法。

本发明采取如下技术方案：

用于MIMO下行系统中基于黄金码的传输与解码方法，其特征是按如下步骤进行：

第一步：设计预编码码本；

第二步：选择预编码码字；

第三步：基站利用预编码发送信号；

第四步：用户端接收到信号矩阵Y；

第五步：对信号矩阵Y进行解码。

以下是本发明的优选方案。

第一步：设计预编码码本

假设该系统是单用户的，基站配有M_t根发送天线，用户端配有2根接收天线。设计大小为L＝2^b的预编码码本其中U_i是M_t×r维矩阵，且满足此处称r为码字的秩。码字U_i定义为

U_i＝Θ^i-1F₀,i＝1,2,…,L

其中F₀为M_t×r维矩阵，定义为大小为M_t的离散傅里叶变换矩阵的前r列，即

1≤k≤M_t且1≤l≤M_t

其中矩阵Θ定义为M_t×M_t维的对角矩阵，表示为