[发明专利]一种基于发送参考的MIMO-UWB通信方法

摘要

本发明提出了一种新的TR-MIMO-UWB通信系统实现方案，该方案采用两根天线发送信息，使用一根或两根天线接收信息，符号脉冲发射使用的天线以及发射时间构成空时编码关系，同时发送参考脉冲符号，在接收端利用参考脉冲符号与发送脉冲符号之间的代数关系消除了信道参数的影响。这样，本方案在工作时不需要信道估计过程，大大降低了系统的实现难度，同时还实现了MIMO-UWB，有效提升了信道容量，消除了信道阴影衰落的影响。

主权项

1.一种基于发送参考的MIMO-UWB通信方法，包括发射端步骤和接收端步骤，其特征在于：所述发射端步骤为以下步骤：步骤1：将待发送的二进制信息符号序列进行分组，相邻的两个二进制信息符号为一组信息；步骤2：采用如下步骤通过两根天线发射每组信息：步骤2.1：将每组信息中的两个二进制信息符号映射为一个系数矢量（R₁,R₂），映射关系为：  输入的两个二进制信息符号  系数矢量（R₁,R₂）  00  （1,0）  01  （0,-1）  10  （0,1）  11  （-1,0）步骤2.2：取参考脉冲符号（x₁,x₂）中确定实际发送的信息脉冲符号（x₃,x₄）为（x₃,x₄）＝（R₁x₁-R₂x₂,R₁x₂+R₂x₁）；由参考脉冲符号（x₁,x₂）和实际发送的信息脉冲符号（x₃,x₄）对脉冲q(t)进行脉冲幅度调制，并进行空时编码，空时编码方法为：步骤2.3：将编码后的脉冲信号按照步骤2.2中空时编码方法确定的对应时间和天线发射出去；步骤2.4：将步骤2.3重复N_f次，完成该组信息的发射；所述接收端步骤为以下步骤：步骤3：采用如下步骤通过一根天线接收每组信息：步骤3.1：确定收发接收时间同步，取r₁、r₂、r₃、r₄分别表示接收天线在时间1、2、3、4上的接收信号，其中r₁＝[x₁h₁₁(t)+x₂h₁₂(t)]+n(t)、r₂＝[-x₂h₁₁(t)+x₁h₁₂(t)]+n(t)、r₃＝[x₃h₁₁(t)+x₄h₁₂(t)]+n(t)、r₄＝[-x₄h₁₁(t)+x₃h₁₂(t)]+n(t)，其中h_ab表示第b个发射天线和第a个接收天线之间的信道，n(t)是接收高斯白噪声；步骤3.2：确定该组信号中系数矢量R₁的判决统计量：z_1，i＝(r₃,r₄)(r₁,r₂)，其中(r₃,r₄)为接收信号r₃和r₄的内积，(r₁,r₂)为接收信号r₁和r₂的内积，(r₃,r₄)(r₁,r₂)表示两个内积(r₁,r₂)和(r₃,r₄)的乘积；确定该组信号中系数矢量R₂的判决统计量：z_2，i＝(r₃,r₄)(r₂,-r₁)，其中(r₂,-r₁)接收信号r₂和-r₁的内积；步骤3.3：计算判决统计量之和：步骤3.4：取该组信号系数矢量（R₁,R₂）的最大似然估计值为其中Z＝(Z₁,Z₂)，R=(R₁,R₂)；步骤3.5：根据估计值与二进制信息符号的对应关系，得出接收的二进制信息符号，所述估计值与二进制信息符号的对应关系为：