[发明专利]酉空时符号级Turbo码的加窗MAP译码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无信道状态信息时MIM0(多输入多输出)系统中的译码技术，特别涉及一种酉空时符号级Turbo码的加窗MAP译码方法及系统。

背景技术

随着用户对于高速移动条件下高速率、高可靠性无线通信要求的增加，传统的基于信道估计的空时码往往不能达到性能要求，而无需信道状态信息的差分空时码的适用条件是相邻符号间的衰落系数差异可忽略不计，并且适用的天线数量存在限制。因此，迫切需要快衰落条件下关于无需信道信息的空时码的研究。

酉空时调制源于无信道状态信息时MIM0系统信道容量的计算。Marzetta(马赛德)和Hochwald(霍华德)等人经研究指出：在无信道状态信息条件下，可达信道容量的空时信号应服从等方性分布。依据等方性随机矩阵及酉矩阵的性质经一系列推导可得：最优信号应具有如下形式：X＝ΦV＝[v₁φ₁，v₂φ₂，…，v_Mφ_M]，其中Φ为T×M维服从等方性分布的酉矩阵，V为一实对角阵，T与M分别为信道相干时间及发射天线数量。随着T的增加，对角阵V各项的值趋于。

在此基础上，Hochwald和Marzetta等人首次提出酉空时调制的定义：在快速瑞利平衰落环境中，当收发两端均无信道状态信息时，在信道相干时间TM或T>M且接收端信噪比ρ足够大的条件下，最优发射信号可表示为Xl=TΦl]]>的形式。这里，Φ₁∈{Φ₁，Φ₂，…，Φ₁}且L＝2^RT，其中L和R分别为星座中信号的数量及频带利用率。接收信号可表示为Y=ρ/MXH+W]]>，Y是T×N维接收信号矩阵，H是M×N维信道矩阵，W是T×N维加性噪声矩阵，N为接收天线数量。基于最大似然准则的非相干酉空时解调算法可表示为：。酉空时星座的构造也是一个研究中的问题，一种系统化的简单构造方法是：Φ₁＝Θ^1-1Φ₁，Φ₁是T×M维酉矩阵，可从T×T维DFT矩阵中任选M列而构成，Θ为一对角阵，其L次方为T×T维单位阵I_T。必须指出的是：酉空时调制在低信噪比时误码率较高，而且分集性能很差，这在另一方面也验证了其定义提出的前提条件。

酉空时符号级Turbo码为MIMO系统的可靠性和计算量提供一个很好的折衷，它的提出使得酉空时调制向实用化更加靠近。然而，MAP(最大后验概率)译码算法需要一整帧全部处理完毕才能输出判决信息，时延过长。

D.Zhang，J.Liu and X.Yang，“A novel concatenation scheme for turbo code and unitaryspace-time modulation，”in Proc.IEEE Int.Conf.on Communications and Networking in China(ChinaCom’2008)，Hanzhou，China，Aug.2008.

D.Zhang，J.Liu，X.Yang，and H.Ji，“Max-Log-MAP and Log-MAP decoding a1gorithms forUST symbol based turbo code，”in Proc.IEEE Int.Conf.on Wireless Communications，Networkingand Mobile Computing(WiCom’2008)，Dalian，China，Oct.2008.