[发明专利]一种基于天线选择的广义空间调制系统及其调制方法

说明书

本发明公开了一种基于天线选择的广义空间调制系统及其调制方法，本发明包括信号发生器、广义空间调制器、信号接收器、广义空间解调器。首先选择若干根根具有最大信道容量的天线，然后在该天线上发送调制星座符号，信号经过无限衰落信道后，接收器将接收到的无线信号经过处理，信号检测从而恢复出发送信号。所述方法提出了一种基于天线选择的广义空间调制系统，通过选择合适的发射天线可以提高系统的容量和频谱利用率。利用广义空间调制技术可以消除了系统对发送天线数目的限制，进一步提高了数据传输速率，并且能够保持较低复杂度和较低的能耗。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种基于天线选择的广义空间调制系统及其调制方法。

背景技术

多输入多输出(Multiple.input multiple.output，MIMO)技术通过在系统收发端配置多根天线发送多个数据流，从而提高数据传输速率。由于充分利用了信道的多径传输特性，MIMO技术提高了接收信噪比以及系统的信道容量。因此，MIMO成为4G的关键技术之一。然而，MIMO技术也有其固有缺陷。较多的天线引入了信道间干扰、提高了系统对天线间同步的要求，也增加了接收端信号处理复杂度以及硬件实现复杂度。此外，多射频链路也带来了较高的功率损耗。因此，下一代移动通信系统需要设计复杂度更低、更节能环保的传输方案。

空间调制每次只激活一根发送天线发送数据，因此完全消除了天线间干扰，而且不需要天线间的同步，降低了系统的复杂度，也降低了系统能耗。但是空间调制技术的传输速度低，也就使得整个系统的频谱效率低。同时，每时刻只激活一根天线造成了天线资源和射频链路的浪费。为了解决上述问题，本发明提出了一种基于天线选择的广义空间调制(GSM)系统。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种基于天线选择的广义空间调制系统，该调制系统利用广义空间调制技术能消除调制系统对发送天线数目的限制，进一步提高数据传输速率，并且能够保持较低复杂度和较低的能耗。

本发明的第一个目的在于提供一种通过选择合适的发射天线来提高调制系统的容量和频谱利用率的基于天线选择的广义空间其调制方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种基于天线选择的广义空间调制系统，包括信号发生器，特征是：还包括由GSM调制器构成的广义空间调制器、信号接收器、广义空间解调器，信号发生器的输出端接GSM调制器的输入端，GSM调制器的输出端接若干根具有最大信道容量的发射天线，若干根具有最大信道容量的接收天线接信号接收器的输入端，信号接收器的输出端接广义空间解调器的输入端。

在进行天线的选择时，首先计算每一根天线对应的信道容量，然后按照信道容量从小到大增加的方式进行升序排列，选择额外的天线。

本发明的第二个目的是这样实现的：

一种基于天线选择的广义空间调制方法，特征是：具体步骤如下：

A、广义空间调制：信号发生器生成原始二进制的信息比特流，其中：log₂M 个信息比特流被GSM调制器调制为发射信号，发射信号采用QAM调制方式进行调制，然后进行天线选择，选择的标准是使得系统的信道容量达到最大，即：选择若干根具有最大信道容量的发射天线，然后激活被选中的发射天线，在该发射天线上发送经过调制的QAM星座符号，调制方式为M-QAM；

B、广义空间解调：被调制的QAM星座符号经过无限衰落信道后，到达信号接收器，信号接收器将接收到的QAM星座符号送至广义空间解调器进行解调，广义空间解调器解调出原始二进制的信息比特流，这样就得到了信号发生器生成原始二进制的信息比特流，从而完成了整个信息传输过程。

在进行广义空间调制时，通过下述的天线选择算法选择的若干根天线发射经过调制的QAM星座符号。

天线选择算法：