[发明专利]基于多普勒抑制波束域大规模天线正交空时编码发射方法

权利要求书

1.基于多普勒抑制波束域大规模天线正交空时编码发射方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在发送端将待发送信号的数据进行正交空时编码，然后将待发送信号分成多路数据流；

步骤二：将多路数据流均进行波束域多普勒频偏补偿；然后将波束形成的角度依次分配给多路数据流进行波束形成；最后进行天线加权后将发送信号发射出去；

步骤三：收发信道假设为Jake信道模型，发送信号经过收发信道到达基站接收端；在基站接收端利用最大似然译码，得到接收信；

其中，步骤一的具体过程如下：

1)高速列车配备M元大规模均匀线阵ULA，基站端采用单天线接收；假设采用N_c个子载波的OFDM调制方式；高速列车移动带来的最大多普勒频率f_d记为：f_d＝v/λ，其中v和λ分别表示高速列车移动速度和射频波长；

发射帧的起始为一个参考信号块，用来辅助接收端完成对波束域的信道估计；参考信号后面紧跟着发送信号；假设发送信号由两个数据块构成，即发送信号X＝[x₁,x₂]，其中x₁,x₂均为N_c×1的列矢量；参考信号块和每个数据块的信号都由N_c个符号和循环前缀CP构成；

2)将发送信号进行Alamouti编码，发送信号在进行Alamouti编码时采用以下编码矩阵：

发送信号的两个数据块是由Alamouti编码后的数据块构成；在发送第一个发送数据块时，第一路数据流发送数据x₁，此时第二路数据流发送数据x₂；在发送第二个发送数据块时，第一路数据流发送数据-x₂^*，此时第二路数据流发送数据x₁^＊；编码后的符号序列分成两部分数据流X₁,X₂发送；其中

数据流X₁,X₂分别经过反离散傅里叶变换后，发送的时域信号为：S₁＝F^HX₁＝[s_1,1 s_1,2],S₂＝F^HX₂＝[s_2,1 s_2,2]；其中F表示归一化的DFT矩阵；然后在每个数据块前加上循环前缀；其中，s_1,1,s_1,2,s_2,1,s_2,2分别为x₁，x₂,经过傅里叶变换后的时域信号表达形式；

发送信号经过串并转换被发射到信道中，对应数据流X₁,X₂的时域信号记为：z₁和z₂；z₁和z₂均为N×1矩阵，其中N代表发送的时域信号S₁和S₂经过加导频序列、循环前缀和串并转换成一列之后的发送信号长度；

将第一路数据流与第二路数据流均进行波束域多普勒频偏补偿，然后将波束形成的角度记为Q表示波束形成器的全部路数，并将这些角度分配给第一路数据流与第二路数据流进行波束形成，将波束形成的角度按照索引的奇偶方式分配给第一路数据流与第二路数据流；第一路数据流采用奇数索引的波束指向第二路数据流采用偶数索引的波束指向最后进行天线加权后将发送信号发射出去。

2.根据权利要求1所述的基于多普勒抑制波束域大规模天线正交空时编码发射方法，其特征在于，循环前缀的长度大于或等于信道的冲激响应的长度。