[发明专利]一种逐级编码的空移键控方法

说明书

本发明公开了一种逐级编码的空移键控方法，其中发射端采用逐级多步对信息比特进行编码，从而充分利用了多输入多输出系统的空间自由度，提升系统的传输速率。本发明提出的逐级多步编码方案，在每步的编码过程中，均映射不同的信息比特，最终形成终阶待编码向量。接收端可采用最大似然检测算法，另外本发明还提出了基于正交三角分解的检测方案。与传统的空间域调制方案相比，本发明所提出的逐级编码空移键控方案可以获得更高的传输速率和更优的误比特率性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种逐级编码的空移键控方法。

背景技术

多输入多输出技术可以提供阵列增益、空分复用增益和分集增益。阵列增益可以提高接收信号的信噪比。利用空时编码技术，多输入多输出通信系统可以提供分集增益，来对抗信道的衰落，提高系统传输的鲁棒性。在多输入多输出无线通信系统中，利用空时分层结构，多输入多输出通信系统可以提供空分复用增益，在同一时刻发射多个数据流，提高系统的传输速率。多输入多输出技术的阵列增益、空分复用增益和分集增益之间存在权衡。

空移键控是实现多输入多输出技术增益的有效方式。空移键控利用发射天线的索引进行信息传输。在空移键控技术中，每个时刻只有一个发射天线是活跃的，活跃天线的状态定义为发射样式。不同的信息比特映射到不同的空间样式，接收机通过估计发射样式来恢复信息。空间调制具有诸多优点，包括：不存在空间子信道之间的干扰；不需要不同发射天线之间的同步；接收算法简单等。

广义空移键控是空移键控技术的扩展，在某一时刻有多根天线处于活跃状态。与空移键控相比，在相同发射天线数条件下，广义空移键控具有更多的空间样式，这也就意味着每个空间样式可以携带更多的信息比特。无论是空移键控还是广义空移键控，发射端活跃的天线数都小于或远小于发射端总的天线数。因此，空移键控/广义空移键控技术需要的射频通道数小于或远小于发射端天线数，这样可以有效的减小硬件成本和功率消耗。在大规模天线系统中，空移键控的这一优点尤为明显。空移键控/广义空移键控技术被认为是未来移动通信的关键技术之一。但是，无论是空移键控，还是广义空移键控，在发射端天线数一定的条件下，空间样式还较少，并且只有通过最大似然接收算法才能获得较好的接收性能，计算复杂度较高。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种逐级编码的空移键控方法，最大限度协调发射天线数、发射的空间样式，从而有效提升传输的速率，获得更优的误比特率性能。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种逐级编码的空移键控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1)发射端将信息比特划分为长度相同的若干个信息块，基准空间样式的维度决定信息块的长度，信息块控制参数决定每次发射能携带的信息块的个数；

步骤2)将所述若干个信息块中的第一个信息块的信息映射到第一个基准空间样式上，按照编码规则，把所述第一个基准空间样式编码为长度为总的发射天线数的第一阶编码向量；

步骤3)将所述若干个信息块中的第二个信息块的信息映射到第二个基准空间样式上，根据编码规则和第一阶编码向量，把所述第二个基准空间样式编码为长度为总的发射天线数的第二阶编码向量；

步骤4)重复上述步骤3)，直到当前发射所能携带的信息块全部进行编码，得到终阶编码向量；

步骤5)根据编码过程，接收端对发射的样式进行估计；估计方法可以采用但不仅限于正交三角分解的检测算法、最大似然检测算法。

步骤6)如果步骤5)采用了基于正交三角分解的检测算法，则接收端利用信道矩阵的正交三角分解得到的酉矩阵对接收信号进行处理；

步骤7)根据步骤6)处理后的信号，以及发射端的逐级编码方案，对发射信号进行估计；

步骤8)根据发射端的逐级编码方案以及估计得到的发射向量，进行信息解码，恢复原始信息比特。