[发明专利]一种基于收发天线选择的空间调制方法

摘要

本发明属于数字无线通信领域，公开了一种新的空间调制(SM)传输方法，即基于收发天线选择的空间调制(TRSM)。在发送端，首先把码字比特划分为两部分，一部分码字比特经过幅度相位调制(AMP)映射成调制星座符号，另一部分码字比特经过空间调制器映射成收发天线的索引号，接着根据收发天线的索引号，设计要发送的空间调制信号向量。本发明集成了发送天线选择的空间调制(TSM)和接收天线选择的空间调制(RSM)，这样既可以通过发送天线的索引号携带信息，又可以通过接收天线索引号来携带信息。与传统的TSM和RSM方法相比，提出的TRSM方法具有更高的谱效率，且具有较低的错误平层。此外，在接收端，为了降低译码复杂度，我们还提出了相应的次优软检测算法。

主权项

一种基于收发天线选择的空间调制方法，该方法配置的发射天线个数为MT，接收天线的个数为MR，其中MT与MR均为大于1的整数，并且满足MT≥MR，第i根发射天线传输到第j根接收天线所对应的信道系数为hj,i，其中1≤i≤MT，1≤j≤MR；传输的无线信道矩阵的每个元素由信道系数hj,i组成，并且在发送端和接收端都是已知的；接收到信号向量为即y＝Hx+z，其中表示发送向量，是加性高斯白噪声向量，z的每个元素独立同分布的，并且服从该方法包括发射机与接收机信号处理过程，发射机信号处理过程包括以下步骤：(1.1)发射机每次发送长度为N的编码或者非编码比特序列其中为N维二元有限域集合，N是正整数；把比特流c划分为两部分c＝{cs,ca}，N＝Ns+Na，其中比特流cs的长度为Ns，比特流ca的长度为符号表示向下取整；(1.2)比特流cs进入幅度相位调制器进行调制，即得到映射后的调制星座点符号表示映射关系其中表示调制星座符号集合为复数域集合，集合的大小表示为比特流ca进入空间调制器，得到映射后的空间调制符号(i,j)，该映射关系表示为其中结合以上两种映射，得到整体的符号映射关系(1.3)根据上述映射关系，发射机产生发送的空间调制信号向量x＝βs(Ii+Hj)，其中，Ii是大小MT的单位矩阵的第i列，表示选择第i根发射天线的索引号来携带信息，是矩阵的第j列，表示选择第j根接收天线的索引号来携带信息，其中β是归一化因子；接收机信号处理过程中，包括以下步骤：(2.1)对ca所有可能取值，计算和y之间的相关度，即其中，Hi表示矩阵H的第i列，Ij表示大小为MR的单位阵的第j列；把相关度由大到小进行排序，取前L个对应的ca的值，构成备选的天线集合计算‘信号’概率同时，对所得信号概率值由大到小进行排序，取前L个对应的cs的值，构成备选的星座点集合计算‘天线’概率计算空间调制信号概率，P(ca,cs)≈P(ca)P(cs)；(2.2)若发送的是编码序列，则把检测出的概率P(ca,cs)送到译码器进行译码，否则直接进行判决。