[发明专利]一种下行链路MIMO-LDPC调制与解调系统

摘要

本发明涉及一种下行链路MIMO空时编解码基带系统。MIMO基站覆盖的小区内不同移动台所处的空间位置不同，可以得到不同的信道参数矩阵。MIMO基站发射机使用不同移动台至基站的信道矩阵参数对LDPC编码信号进行基带调制和射频调制后发射，移动台接收机对接收信号进行射频解调和LDPC解码得到还原数据。本发明提供了应用此方法的下行链路MIMO空时编解码基带系统电路。采用本发明使每一连接用户获得两个独立的空间信道，提高无线通信系统的频谱利用率，简化MIMO移动台接收机的设计。

主权项

1、一种下行链路MIMO-LDPC基带调制与解调系统，该系统包括基站和与基站连接的多个移动台，其中基站具有基站发射机、第一基站天线、第二基站天线，多个移动台中的每个移动台具有移动台接收机、第一移动台天线、第二移动台天线，其特征在于，基站发射机按照如下步骤发射信号：步骤1)：第k个用户的移动台的数据流为{b1(k)}和{b2(k)}，基站发射机将该移动台的两个信道的数据流使用两个LDPC码进行编码，得到LDPC编码信号s1(k)和s2(k)：$s_1^{\left(k\right)}=b_1^{\left(k\right)}{G}_1\left(k\right)=\left[\begin{array}{cc}{p}_1^{\left(k\right)}& b_1^{\left(k\right)}\end{array}\right],$$s_2^{\left(k\right)}=b_2^{\left(k\right)}{G}_2\left(k\right)=\left[\begin{array}{cc}{p}_2^{\left(k\right)}& b_2^{\left(k\right)}\end{array}\right]$其中G1(k)和G2(k)是第k个用户的移动台的LDPC码的生成矩阵，p1(k)和p2(k)为第k个用户的校验码向量，b1(k)和b2(k)为第k个用户的信息比特向量，用户k的两空间信道使用两个不同的LDPC码，G1(k)和G2(k)对应的校验矩阵为H1(k)和H2(k)；步骤2)：对第k个移动台的LDPC码编码信号s1(k)和s2(k)，采用信道矩阵进行空间调制，信道矩阵是$\left[\begin{array}{c}{z}_1^{\left(k\right)}\\ z_2^{\left(k\right)}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}^{\left(k\right)}& h_{21}^{\left(k\right)}\\ h_{12}^{\left(k\right)}& h_{22}^{\left(k\right)}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{s}_1^{\left(k\right)}\\ s_2^{\left(k\right)}\end{array}\right];$其中hij(k)，i，j∈{1，2}是基站发射机天线i到移动台接收机天线j经过独立瑞利路径的衰减系数，得到第k个用户的基带调制信号z1(k)和z2(k)，k＝1，…，K；步骤3)：基站发射机对基带调制信号z1(k)和z2(k)，k＝1，…，K进行射频调制，得到射频调制信号t(z1(k))和t(z2(k))，再由第一基站天线、第二基站天线分别发射；移动台接收机按照如下步骤接收信号：步骤4)：第k个用户的移动台接收机从射频接收信号r1(k)和r2(k)提取基带的LDPC编码信号y1(k)和y2(k)，其中$\left[\begin{array}{c}{y}_1^{\left(k\right)}\\ y_2^{\left(k\right)}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{t}^{-1}\left(r_1^{\left(k\right)}\right)\\ t^{-1}\left(r_2^{\left(k\right)}\right)\end{array}\right],$其中t-1(r1(k))和t-1(r2(k))表示射频解调；步骤5)：第k个移动台接收机对接收的基带信号y1(k)和y2(k)进行解码，提取基站发射数据流b1(k)和b2(k)，无误码时具有$H_1^{\left(k\right)}\left[\begin{array}{c}{p}_1^{\left(k\right)}\\ b_1^{\left(k\right)}\end{array}\right]=0,$和$H_2^{\left(k\right)}\left[\begin{array}{c}{P}_2^{\left(k\right)}\\ b_2^{\left(k\right)}\end{array}\right]=0,$其中p1(k)和p2(k)为第k个用户的校验码向量，b1(k)和b2(k)为第k个用户的信息比特向量。