[发明专利]一种激活不定发射天线的空间调制传输方法

说明书

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说是涉及一种激活不定发射天线的空间调制传输方法。对于任意发射天线，本发明提出了一种新型激活天线映射准则，即通过每个时隙激活不同数目天线来传输数据即保持了发射端稀疏射频的要求，也进一步的提升了系统频谱效率；此外，本发明还提出了对该系统进行最佳功率分配方案，以进一步提升系统性能，这种新型的空间调制传输方案，可以在相同天线数量和频谱效率的前提下取得比传统空间调制更优越的传输性能。

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说是涉及一种激活不定发射天线的空间调制传输方法。

背景技术

本发明涉及空间调制(Spatial Modulation，SM)技术、MIMO(Multiple InputMultiple Output,MIMO)，功率分配等技术。

空间调制SM技术是近年来提出的一种新的MIMO传输技术，该技术也可以看作一种利用天线资源的新型调制技术。该技术的基本原理是：通过激活不同的发射天线，将激活天线的索引值用于调制比特信息。空间调制的每个时隙只有一根天线被激活，因而能够有效地避免传统MIMO系统中的多天线干扰和发射天线间同步的问题，并降低了MIMO系统的实现成本，引起了业界的广泛关注。传统SM系统框图如图1所示。

传统SM中每个时隙只激活一根天线，存在频谱效率低的问题，尤其是大规模传输的情形。为了进一步提高空间调制的清晰，广义空间调制(generalized spatialmodulation,GSM)系统中提出，并引起了广泛关注。然而在传统SM和GSM中每个时隙激活天线数目是固定的，依然存在浪费空间资源的问题。

针对上述问题，本发明提供了一种适用于任意发射天线的通过动态激活天线数目来提高空间调制频谱效率的方案。一方面，每个时隙激活天线的数目是动态的，因此该方案可以有效提高了天线组合的总数量，从而提升了频谱效率。另一方面，该方案对所提的系统通过相位因子及功率分配进一步优化。这种新型的空间调制设计方案，可以有效的提升系统的性能。

发明内容

本发明的目的在于，基于传统的空间调制系统，提出一种动态激活发射天线数目的传输方案，该方案可以有效的提升频谱效率；此外，还进一步通过功率分配及旋转相位因子提升系统的误码率性能。

本发明的技术方案是：

一种激活不定发射天线的空间调制传输方法，用于MIMO系统，假设MIMO系统有N_t根发射天线和N_r根接收天线，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：假设每个时隙最大激活天线数目为N_u，则总的天线组合数目选取2的幂次方的有效组合其中为向下取整函数；N_o表示为其中表示激活1根天线、表示激活2根天线、表示激活N_u根天线；

步骤2：选取有效组合：

选取的原则是舍弃激活天线数目最多的组合用以保证系统性能；假设最终选取的有效组合为其中表示激活i根天线的集合；

步骤3：确定传输速率：

为了方便调制，激活不同天线数目的组合传输的符号比特是一样的，因此激活的天线数越多，采用的调制阶数越低；将总的信息比特分成两部分，一部分用于选择发射天线单元，其比特数为log₂N；另一部分用于选择星座符号，其比特数由激活一根天线的调制阶数决定：如激活一根天线的组合的调制阶数为M，则符号比特为log₂M；激活多根天线的组合采用低价调制来达到相同的符号传输速率log₂M；则系统的传输速率m为：

m＝log₂N+log₂M(比特/符号)

步骤4：对所选组合进行功率分配和相位因子的旋转：