[发明专利]联合选择映射的MIMO-OFDM-CDMA扩频方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种联合选择映射的MIMO‑OFDM‑CDMA扩频方法，将各个用户的信息分别进行星座映射、串并转化、扩频处理之后相加作为原始频域信号；选择多种扩频码作为相位序列生成器中的备选序列，与原始频域信号相乘进行不同子载波的相位旋转，进行多路变换后分别做IFFT运算，选择最小的PAPR作为发送时域信号；接收到的信号进行FFT、信号合并得到相位旋转序列之后的频域信号；根据边带信息还原出用户信息，通过不同用户信息的扩频码进行解扩还原信号。本发明提高了相位选择序列的灵活性，在峰均比和误码率性能方面都有很大提升。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种联合选择映射的MIMO-OFDM-CDMA扩频方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

在无线通信领域中，如何使信号在极低信噪比和高动态的复杂环境中能够高可靠地传输，并且能够最大限度的利用有限的频率与功率资源是当今无线通信领域研究的热点。多载波码分多址OFDM-CDMA(Multi Carrier-Code Division MultipleAccess)是一项将OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和CDMA(Code DivisionMultipleAccess)结合在一起的新型无线传输技术。因为它结合了CDMA和OFDM两种技术的优点，即具有传统CDMA抗干扰能力、容量大等优点，同时兼具OFDM技术抗多径干扰能力强的优势，非常适合高速数据传输，可以获得较高的接收分集增益。MIMO(Multiple-InputMultiple-Output))技术作为近几年无线通信领域的关键技术之一，可以充分利用空间资源，提高无线信道容量和信道可靠性，将MIMO技术和OFDM-CDMA技术相结合具有很大的发展前景。

MIMO-OFDM-CDMA技术在继承众多各自优点的同时，也继承了他们众多的缺点。其中峰OFDM信号高的平均功率比PAPR(Peak toAverage Power Ratio)是其中急需解决的问题之一。

目前降低OFDM信号PAPR的主流方法之一是选择映射法SLM(Selected Mapping)。现有MIMO-OFDM系统中SLM方法的基本思路是：输入数据经串并转换后利用扩频码进行频域扩频形成原始频域信号；之后，再将其与备选的多组相位旋转因子进行相乘，通过分组等方式变成并行多路信号，每路信号分别经过快速傅里叶逆变换IFFT(Inverse FastFourierTransform)得到时域信号；最后，在所有天线中选择具有最优PAPR性能指标的时域OFDM信号进行发射。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)相位旋转因子选择单一，不够灵活，导致SLM方法对信号PAPR优化和传输误码率提升的增益有限；

(2)没有充分考虑OFDM-CDMA系统中扩频码相关特性对系统峰均比和信息传输误码率的影响；

(3)需要传输发射的所有相位旋转因子信息，传输边带信息量大，导致频谱利用率低。

解决上述技术问题的难度和意义：目前OFDM-CDMA系统中的SLM方法是直接沿用OFDM系统中的SLM方法，并没有考虑到OFDM-CDMA系统中扩频码本身的相关特性对系统PAPR和传输误码率的影响。本发明合理充分的利用了OFDM-CDMA系统扩频码的相关特性对系统峰均比和信息传输误码率性能的影响，并结合传统的SLM方法来对整个系统的PAPR值和误码率做进一步的优化，并将需要传输的U个边带信息按顺序进行编号制定表格，因此只需要传输log₂U的比特信息，提高了频谱利用率。

发明内容