[发明专利]一种MIMO-EDM无线通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种MIMO‑EDM无线通信系统及方法，该MIMO‑EDM无线通信系统包括：混合系统和分离系统；将多输入多输出技术与MIMO技术相结合，利用熵分复用算法可以从熵域进行多路信号的分离，该MIMO‑EDM无线通信方法流程包括发射n路源信号、接收端接收混叠信号、分离系统分离多路混叠信号。本发明提高了频谱资源利用率和无线信道的容量，采用负熵作为统计独立性的判据，首次在信息熵域中实现了多路混叠信号的分离过程，实现高速率、高质量的宽带无线通信。

技术领域

本发明属于无线通信的技术领域，尤其涉及一种MIMO-EDM无线通信系统及方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，用户对无线通信的需求也日益增长，而无线通信系统本身是一个资源受限系统，因此导致了频谱资源极度紧缺的问题。如何有效地解决这一问题，已经成为全世界通信工作者共同关注的命题。而信道多路复用技术恰好可以有效地解决这一问题。所谓多路复用(Multiplexing)是指将多路源信号按照一定的方式组合成一个复合信号，然后在同一信息传输通道上进行传输，在接收端采用一定的准则将它们分离，并分别接收下来。在信道复用技术中，两个通信站点之间利用同一个信息传输通道，传送多路信号而不会导致相互干扰，这样就充分利用了信道容量，使得单路信息传输的成本大大降低。目前，常用的信道复用方式主要包括以下几种类型：时分复用(Time DivisionMultiplexing，简称TDM)，是指同一信道上传输的多路信号，分别占用不同的时间间隙进行通信，也就是说时间被分成了若干均匀的间隙，而各路信息被分配在各个不同的间隙进行传输，从而使各路信号互相分开，互不干扰。频分复用(Frequency DivisionMultiplexing，简称FDM)，就是将用于传输的信道总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号。

码分复用(Code Division Multiplexing，简称CDM)，是指通信系统中所传输的多路信号，分别利用不同的编码来携带每路信号的信息，从而实现多路通信的一种复用方式。多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术，是指在无线通信系统中，发射端利用多个天线发送信号，接收端利用多个天线接收信号的一种通信模式。

MIMO技术的实质是为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用可以进一步提高信道容量，空间分集则可进一步提高通信系统的可靠性。MIMO技术的空间复用就是在发射端和接收端均使用多副天线，充分地利用空间中的多径矢量，在同一频带上采用多个MIMO子信道来发射信号。因此系统容量会随着天线数目的增加而线性增加，而且信道容量的增大既不需要占用额外的带宽，也不需要消耗额外的发射功率。

目前，时分复用方法存在以下缺点：由于时隙预先固定分配给每路源信号，即使在某个时隙，源信号并没有信息可以传输，也要将该时隙分配给它，这就不可避免的造成了频谱资源的浪费。由于每个时隙被分配给特定的输入线路，当所有的输入线路不能全部进入工作状态时，就会出现空闲的时隙，所以传统的时分多路复用技术信息传输效率非常低。

频分复用方法存在以下缺点：为确保信息传输过程中，每个子信道上的通信信号互不干扰，时分复用技术需在每个子信道之间设置一定的保护时间间隔，频分复用技术则需设置一定的保护频带，因此极大地降低了频带利用率。

码分复用方法存在以下缺点：码分复用方式会受到码字长度和可用码字数量的影响，无论采用什么样的码集，总会不可避免的产生多址干扰。目前，传统的无线通信方法存在无线信道的容量和频谱资源的利用效率低、无法避免多址干扰现象、信息传输效果差的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种MIMO-EDM无线通信系统及方法，旨在解决传统的无线通信方法存在无线信道的容量和频谱资源的利用效率低、无法避免多址干扰现象、信息传输效果差的问题。