[发明专利]一种基于收发联合样式的空间调制方法和系统

说明书

本发明提出了一种基于收发联合样式的空间调制方法和系统，该方法将空间信息比特与收发联合空间样式相映射，首先发射机对发射天线的进行分组，通过不同的组发射信号，从而实现发射样式。另外，发射机通过选择预编码向量或预编码矩阵来控制接收机的接收样式，最终实现联合样式的控制。本发明提出的基于收发联合样式的空间调制方法，可以有效利用空间自由度，提高系统的传输速率。本发明不仅适用于单用户多输入多输出系统，还适用于多用户下行传输系统。

技术领域

本发明属于无线通信技术，具体涉及一种基于收发联合样式的空间调制方法和多输入多输出无线通信系统。

背景技术

多输入多输出技术可以提供空分复用增益和分集增益。利用空时编码技术，多输入多输出通信系统可以提供分集增益，来对抗信道的衰落，提高系统传输的鲁棒性。在多输入多输出无线通信系统中，利用空时分层结构，多输入多输出通信系统可以提供空分复用增益，在同一时刻发射多个数据流，提高系统的传输速率。多输入多输出技术的空分复用增益和分集增益之间有个权衡。

空间调制是另一种获得多天线增益的方式。在基于发射天线空间调制的多输入多输出系统中，发射机在同一时刻只有某一根天线或者某几个天线发射信号，天线活跃的状态称为发射模式。这样发射机通过设置不同的发射模式，实现了比特数据与天线发射模式相对应。接收机通过判断发射的模式来对数据进行解调。空间调制的发射机很简单，但是接收机的复杂度太高。为了降低接收机的复杂度，基于接收机天线样式的空间调制也得到了研究，这种空间调制方法的发射机需要知道信道状态信息，发射机通过预编码矩阵来控制接收样式。现有的研究均是独立的考虑基于发射天线样式的空间调制和基于接收天线样式的空间调制。本发明将联合考虑发射天线样式和接收天线样式，从而提高系统的传输速率。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于联合考虑空间调制中的发射样式和接收样式，提供一种基于收发联合样式的空间调制方法和系统，提高系统的传输速率。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于收发联合样式的空间调制方法，包括：

发射机将发送比特数据分成两部分，一部分按照设定的调制方式进行调制，另一部分作为空间信息比特进行联合收发样式的空间调制；其中，发射机对发射天线进行分组，每组至少有两根天线，通过不同的组发射信号实现发射样式，发射机通过选择预编码向量或预编码矩阵来控制接收机的接收样式；所述发射样式定义为发射机的某一组或者某几组天线发射信号，其他组不发射信息；所述接收样式定义为接收机的某一根天线或者某几根天线上收到信息符号；所述联合收发样式为发射样式和接收样式的组合；

接收机根据接收信号估计信息符号和收发联合样式，进行空间信息解调。

作为优选，接收机根据每个接收样式相对应天线上的接收信号估计信息符号，并计算误差向量，根据误差最小准则确定联合收发样式，进行空间信息解调，并根据估计的接收样式，确定估计的信息符号。

进一步优选，接收机根据每根天线上接收信号与星座点的欧式距离判断出接收样式，确定信息符号，计算误差向量，再根据误差最小准则确定发射样式，从而确定联合样式，进行空间信息解调。

进一步地，所述的一种基于收发联合样式的空间调制方法，对于多用户场景，发射机每组的发射天线数不小于所有用户总的天线数目，当发射机向指定用户发射一个数据流时，该用户与联合样式相对应的预编码向量正交于其他用户的信道向量；当发射机向指定用户发射多个数据流时，该用户与联合样式相对应的预编码矩阵正交于其他用户的信道向量。

作为优选，每个用户根据每个接收样式相对应天线上接收信号估计信息符号，并计算误差向量，根据误差最小准则确定联合收发样式，进行空间信息解调，并根据估计的接收样式，确定估计的信息符号。