[发明专利]一种适用于快变信道下的多天线差分空间调制方法

说明书

本发明公开了一种适用于快变信道下的多天线差分空间调制方法，通过采用差分空间调制方法(DSM)，在快变信道下能够有效的跟踪信道变化，避免现有技术中在时频资源有限的情况下，导致的系统失效问题；并且差分空间调制方法(DSM)不需要进行信道估计，从而并不需要在发射端进行导频信号发送，避免为了适应快变信道而发送大量的导频信息，从而解决快变信道下容量降低的问题。

技术领域

本发明属于及多天线空间复用，无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于快变信道下的多天线差分空间调制方法。

背景技术

在多天线OFDM系统中，MIMO的作用可以分为2个，提高接收性能或者提高系统容量，往往在5G系统中更侧重于MIMO的第二个作用，通过空间调制技术(SpatialModulation，SM)提高系统容量。

在多天线单元中，不同天线单元携带不同的空间信息，通过空间调制技术可以获取频谱效率的提升，现有常用技术中需要占用额外的时频资源进行信道估计，然而在快变信道下，需要更多的时频资源才能跟踪信道变化，因此在快变信道下，时频资源有限的前提下，信道估计的准确性将会降低，最终导致系统无法正常运行。即使插入更多的导频信息用于适应快变信道的变化，该方式将会带来开销增加，系统容量下降的缺点。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种适用于快变信道下的多天线差分空间调制方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种适用于快变信道下的多天线差分空间调制方法，所述多天线差分空间调制方法包括如下步骤：

步骤1：根据发射天线数N、调制阶数M，计算出天线激活矩阵集合A，其中集合A中有N！个天线激活矩阵，其中N！为N的阶乘运算；

步骤2：根据发射天线数N、调制阶数M，计算N个符号发送的bit_num个比特数据，

bit_num＝floor(log2(N！))+N*log2(M)

其中，floor(.)表示对括号中的数据进行向下取整；

步骤3：将N个符号发送的bit_num个比特作为一个处理单元，将待差分空间调制的数据，按照每组为bit_num个比特进行分组，其中组数为I；

步骤4：上基于已分组的比特数据，利用每组前floor(log2(N！))个比特数据，计算出对应的十进制值，将计算得到的十进制值作为天线激活矩阵A集合的索引地址，选出对应天线激活矩阵A_{floor(log2(N！))}；

步骤5：每组比特数据中，以floor(log2(N！))+1位置开始，选取后续所有比特数据，并按照M阶进行调制，得到N个调制后的符号数据；

步骤6：将天线激活矩阵A_{floor(log2(N！))}与N个调制符号数据进行乘法运算，得到空间调制后的N*N矩阵X；

步骤7：根据空间调制矩阵X，进行差分运算，得到最终的差分空间调制矩阵Y。

根据一个优选的实施方式，所述步骤1包括：

步骤101：根据发射天线数N，计算出天线激活矩阵总个数k，

k＝N！

其中k为天线激活矩阵的个数，()！表示对括号中的数据求阶乘；

步骤102：根据数组[1,2,...,N]计算出k种排列集合B，并且集合B中每一种排列两两不相同；

步骤103：根据M阶调制方式，选取0数据所对应调制的IQ复数据d_ini，并产生N*N矩阵ini_A，该矩阵中对角线元素为d_ini，对角线以外的数据为0；