[发明专利]基于Cayley空时码的无线传输方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于Cayley空时码的无线传输方法及装置，其中，该方法包括：基于随机法，产生复高斯矩阵；对所述复高斯矩阵进行Cayley变换，构造信号星座集；基于所述信号星座集，进行信号发送。本发明公开的基于Cayley空时码的无线传输方法及装置，在非相干MIMO系统的无线传输中，能够更快地找到可用的信号表达方式，这类信号具有天然的抗截获能力，且传输效率远优于ML和SD方法，可靠性远高于ZF和MMSE方法，与SD相近。

技术领域

本发明是关于通信领域，特别是关于一种基于Cayley空时码的无线传输 方法及装置。

背景技术

MIMO(multiple-in multiple-out，多进多出)系统可以使无线衰落信道的 容量大幅提高，并已经发挥了广泛而重要的作用。然而，传统的多天线传输 面临两大难题：一是传统多天线系统需要掌握及时而准确的信道状态信息， 然而实际信道往往呈时变特性，当衰落速率较高时，信道估计的开销变大， 甚至难以承受；二是传统多天线系统并不改变信号特征，难以满足抗截获的 军事需求。

对于快变信道中无信道估计的信号传输问题，可以通过非相干空时信号 传输的思想，省去了信道估计环节，提高了信道利用率。非相干空时传输主 要包括酉空时调制(Unitary Space-Time Modulation，USTM)和差分酉空时调 制(Differential UnitarySpace-Time Modulation，DUSTM)。采用Cayley空时 码的Cayley DUSTM(CDUSTM)和CayleyUSTM(CUSTM)等现有基于 Cayley空时码的无线传输方法的可靠性仍有提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Cayley空时码的无线传输方法及装置， 其能够进行更可靠的基于Cayley空时码的无线传输。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于Cayley空时码的无线传输方法， 包括：

基于随机法，产生复高斯矩阵；

对所述复高斯矩阵进行Cayley变换，构造信号星座集；

基于所述信号星座集，进行信号发送。

在本发明的一实施方式中，对复高斯矩阵进行Cayley变换，构造信号星 座集，包括：

基于所述复高斯矩阵，构造归一化的Hermitian矩阵；

源比特经Cayley编码和衰落信道传输并由接收端检测后，得到新的差错 比特数量；

所述新的差错比特数量小于预设值且稳定。

在本发明的一实施方式中，所述复高斯矩阵包括Q个M×M维复高斯随机 矩阵Z_1,1,q和Q个(T-M)×(T-M)维复高斯随机矩阵Z_2,2,q，q∈[0,...,Q-1]；

所述归一化的Hermitian矩阵为

和

在本发明的一实施方式中，一种基于Cayley空时码的无线传输方法，包 括：

基于衰落信道接收信号，获取接收信号矩阵；

将所述接收信号矩阵分为前后两部分；

将所述接收信号矩阵按向量展开，构造出等效的MIMO传输系统；

基于所述等效的MIMO传输系统，利用凸优化理论进行信号检测。

在本发明的一实施方式中，所述基于所述等效的MIMO传输系统，利用 凸优化理论进行信号检测，包括：利用如下公式获取最优解，恢复出源比特； minαPα^H-2Reαd^H