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      多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法

      文檔序號(hào):7853312閱讀:224來源:國知局
      專利名稱:多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
      背景技術(shù)
      多輸入多輸出(以下簡稱MIMO)系統(tǒng)可以在不增加帶寬的條件下,通過空間分集和空分復(fù)用增益來提高頻譜效率?;旌蟂TBC結(jié)構(gòu)是指將STBC和空分復(fù)用(以下簡稱SDM)相結(jié)合、在發(fā)射端采用多路數(shù)據(jù)流并行發(fā)射、并根據(jù)空間分集和復(fù)用的折中需要對(duì)一部分?jǐn)?shù)據(jù)流采用STBC技術(shù)發(fā)射而另一部分?jǐn)?shù)據(jù)流采用單天線發(fā)射的發(fā)射預(yù)編碼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以使MIMO系統(tǒng)在空間分集和復(fù)用增益之間進(jìn)行折中,并且容易實(shí)現(xiàn)。在對(duì)采用混合STBC結(jié)構(gòu)的MIMO系統(tǒng)進(jìn)行解碼時(shí),由于多路數(shù)據(jù)流可能用不同的發(fā)射結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)射,因此接收信號(hào)與傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)有所不同。針對(duì)這種系統(tǒng),給出一個(gè)低復(fù)雜度、可以靈活實(shí)現(xiàn)并且具有良好檢測(cè)性能的接收算法是十分必要的。
      早期大部分MIMO系統(tǒng)都是以得到最大空間分集或最大空分復(fù)用增益為目的而設(shè)計(jì)的,如STBC等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠得到全部的分集增益卻沒有任何復(fù)用增益;而SDM等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠得到最大的復(fù)用增益但只能通過非線性解碼方法得到部分空間分集增益。這些發(fā)射結(jié)構(gòu)的接收機(jī)算法現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟。最近,人們開始研究既可以得到分集增益又可以得到復(fù)用增益、并且可以在兩種增益之間進(jìn)行折中的MIMO系統(tǒng)。多路STBC結(jié)構(gòu)正是這樣一種系統(tǒng),所謂多路STBC結(jié)構(gòu)就是將多路數(shù)據(jù)流按照相同結(jié)構(gòu)的STBC結(jié)構(gòu)并行發(fā)射。由于這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法采用傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)的接收機(jī)算法進(jìn)行解碼,很多學(xué)者研究了這種結(jié)構(gòu)的接收機(jī)算法。他們的方法基本上都是先將多路STBC結(jié)構(gòu)的接收信號(hào)變換為MIMO等效信道,然后采用MIMO信道的解碼方法進(jìn)行解碼。
      在對(duì)采用混合STBC結(jié)構(gòu)的MIMO系統(tǒng)進(jìn)行解碼時(shí),由于多路數(shù)據(jù)流可能用不同的發(fā)射結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)射,因此接收信號(hào)與以前的多路STBC結(jié)構(gòu)也不相同,不能直接采用多路STBC解碼方法進(jìn)行解碼。
      發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提出一系列適用于采用混合空時(shí)塊編碼結(jié)構(gòu)的多輸入多輸出系統(tǒng)的分組檢測(cè)算法,針對(duì)采用混合STBC結(jié)構(gòu)的MIMO系統(tǒng),給出一種低復(fù)雜度、容易實(shí)現(xiàn)并且具有良好檢測(cè)性能的接收機(jī)算法。
      本發(fā)明提出的多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,共有四種不同實(shí)現(xiàn)方案,其中第一種方案包括以下步驟(1)將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為
      Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該表達(dá)式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk-1分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),k為奇數(shù),yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)用上述分離信號(hào)中的M替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      第二種方案包括以下步驟(1)對(duì)基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)進(jìn)行判斷,若不存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則進(jìn)行步驟(6),若存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則將信號(hào)表示為
      Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)用上述分離信號(hào)中的M替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼;(6)從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,對(duì)單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。
      第三種方案包括以下步驟(1)對(duì)基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)進(jìn)行判斷,若不存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則進(jìn)行步驟(6),若存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則將信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從上述等效信道矩陣HSTBC中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道信息,以此替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼;(6)從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,對(duì)單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。
      第四種方案包括以下步驟(1)將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為
      y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)將上述等效信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)流通過的信道的能量從高到低排序,得到排序后的等效信號(hào)y′=HSTBC′·x′+n′,并將信道能量高的數(shù)據(jù)流排在等效信道矩陣HSTBC的最前面,得到排序后的信道矩陣HSTBC′;(3)對(duì)上述排序后的等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘排序后的等效信道矩陣HSTBC′的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBC&prime;Hy&prime;=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;&CenterDot;x&prime;+HSTBC&prime;H&CenterDot;n&prime;,]]>其中HD=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式為HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(4)在上述步驟(3)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;ySTBC=G&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(5)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼;(6)從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從排序后的等效信道矩陣HSTBC′中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道,以此替換步驟(3)中排序后的等效信道矩陣HSTBC′,重復(fù)步驟(3)~(6),完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      本發(fā)明提出的多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)混合STBC結(jié)構(gòu)的接收信號(hào)進(jìn)行了變換,使得對(duì)多路STBC結(jié)構(gòu)的任何解碼方法都可以直接應(yīng)用于混合STBC結(jié)構(gòu)的解碼,并且這種變換可以利用混合STBC結(jié)構(gòu)發(fā)射結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采用分塊矩陣遞歸求逆的方法大大降低解碼的復(fù)雜度;本方明對(duì)MIMO系統(tǒng)中基于任意混合STBC結(jié)構(gòu)都適用。
      具體實(shí)施例方式
      本發(fā)明提出的多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,基于同一發(fā)明構(gòu)思,共有四種不同的實(shí)現(xiàn)方案其中的第一種方案是首先將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該表達(dá)式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣。
      在等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n]]>的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2.]]>采用Alamouti在″A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications,″IEEE JSAC,vol.16,pp.1451-1458,Oct 1998中提到的針對(duì)2×2STBC結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法對(duì)上式中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼。
      用分離信號(hào)中的M替換HSTBC,重復(fù)數(shù)據(jù)分離的過程,直到完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      本發(fā)明方法的第二種方案是首先將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT.]]>對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣。
      在等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n]]>的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2.]]>
      采用Alamouti在″A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications,″IEEE JSAC,vol.16,pp.1451-1458,Oct 1998中提到的針對(duì)2×2STBC結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法對(duì)上式中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼。
      然后用分離信號(hào)中的M替換HSTBC,重復(fù)上述的數(shù)據(jù)分離的過程,完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼。
      最后從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,并且將剩下的采用單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流按照前后兩個(gè)時(shí)刻分開得到y(tǒng)2k=h1(2NSTBC+1)Lh1NTxMOMNRx(2NSTBC+1)LhNRxNTxxNSTBC+1kMxNSk+h11Lh12NSTBCMOMhNRx1LhNRx2NSTBCx1k-x^1kMxNSTBCk-x^NSTBCk+n2k,]]>y2k+1=h1(2NSTBC+1)Lh1NTxMOMNRx(2NSTBC+1)LhNRxNTxxNSTBC+1k+1MxNSk+1+h11Lh12NSTBCMOMhNRx1LhNRx2NSTBC-x1k+1+x^1k+1*M-xNSTBCk+1+x^NSTBCk+1*+n2k+1,]]>分別對(duì)兩個(gè)時(shí)刻的單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流采用常規(guī)的SDM-MIMO系統(tǒng)的迫零算法進(jìn)行解碼。
      本發(fā)明方法的第三種方案是首先將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT.]]>對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣。
      在等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n]]>的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2.]]>采用Alamouti在″A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications,″IEEE JSAC,vol.16,pp.1451-1458,Oct 1998中提到的針對(duì)2×2STBC結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法對(duì)上式中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼。
      然后從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從等效信道矩陣HSTBC中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道信息,以此替換上述中的HSTBC,重復(fù)數(shù)據(jù)流分離的過程,完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼。
      最后從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,并且將剩下的采用單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流按照前后兩個(gè)時(shí)刻分開得到y(tǒng)2k=h1(2NSTBC+1)Lh1NTxMOMNRx(2NSTBC+1)LhNRxNTxxNSTBC+1kMxNSk+h11Lh12NSTBCMOMhNRx1LhNRx2NSTBCx1k-x^1kMxNSTBCk-x^NSTBCk+n2k,]]>y2k+1=h1(2NSTBC+1)Lh1NTxMOMNRx(2NSTBC+1)LhNRxNTxxNSTBC+1k+1MxNSk+1+h11Lh12NSTBCMOMhNRx1LhNRx2NSTBC-x1k+1+x^1k+1*M-xNSTBCk+1+x^NSTBCk+1*+n2k+1,]]>分別對(duì)兩個(gè)時(shí)刻的單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流采用常規(guī)的SDM-MIMO系統(tǒng)的串行干擾抑制算法進(jìn)行解碼。
      本發(fā)明方法的第四種方案是首先將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*h1NTx0h12h11*L0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1KxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT.]]>將上述等效信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)流通過的信道的能量從高到低排序,得到排序后的等效信號(hào)y′=HSTBC′·x′+n′,并將信道能量高的數(shù)據(jù)流排在等效信道矩陣HSTBC的最前面,得到排序后的信道矩陣HSTBC′。
      對(duì)上述排序后的等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘排序后的等效信道矩陣HSTBC′的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBC&prime;Hy&prime;=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;&CenterDot;x&prime;+HSTBC&prime;H&CenterDot;n&prime;,]]>其中HD=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式為HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣。
      然后在等效信號(hào)HSTBC&prime;Hy&prime;=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;&CenterDot;x&prime;+HSTBC&prime;H&CenterDot;n&prime;]]>的兩邊同時(shí)乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)f(x1)f(x1,x2,LxNS)=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>采用Alamouti在″A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications,″IEEE JSAC,vol.16,pp.1451-1458,Oct 1998中提到的針對(duì)2×2STBC結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法對(duì)上式中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼。
      從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從排序后的等效信道矩陣HSTBC′中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道,以此替換排序后的等效信道矩陣HSTBC′,重復(fù)上述過程,完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      權(quán)利要求
      1.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,其特征在于該方法包括以下步驟(1)將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該表達(dá)式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*Lh1NTx0h12h11*0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),k為奇數(shù),yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)[f(x1,x2,LxNS)f(x1)]=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)用上述分離信號(hào)中的M替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      2.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,其特征在于該方法包括以下步驟(1)對(duì)基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)進(jìn)行判斷,若不存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則進(jìn)行步驟(6),若存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則將信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*Lh1NTx0h12h11*0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)[f(x1,x2,LxNS)f(x1)]=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)用上述分離信號(hào)中的M替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼;(6)從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,對(duì)單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。
      3.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,其特征在于該方法包括以下步驟(1)對(duì)基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)進(jìn)行判斷,若不存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則進(jìn)行步驟(6),若存在空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流,則將信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*Lh1NTx0h12h11*0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)對(duì)上述等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘上述等效信道矩陣HSTBC的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBCHy=HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+HSTBCH&CenterDot;n,]]>其中HD=HSTBCH&CenterDot;HSTBC]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(3)在上述步驟(2)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)左乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)[f(x1,x2,LxNS)f(x1)]=G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;HSTBCH&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(4)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流x1進(jìn)行解碼;(5)從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從上述等效信道矩陣HSTBC中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道信息,以此替換步驟(2)中的HSTBC,重復(fù)步驟(2)~(5),完成所有空時(shí)塊編碼發(fā)射的數(shù)據(jù)流解碼;(6)從接收信號(hào)中減去已經(jīng)完成解碼的數(shù)據(jù)流,對(duì)單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。
      4.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,其特征在于該方法包括以下步驟(1)將基于混合空時(shí)塊編碼的多輸入多輸出系統(tǒng)中接收到的信號(hào)表示為Y=ykyk+1=HXSTBCXSDM+nknk+1,]]>該式在通用多輸入多輸出系統(tǒng)中的等效信號(hào)形式為y1ky1k+1*MyNRxkyNRxk+1*=h11-h12*Lh1NTx0h12h11*0h1NTx*MOMhNRx1-hNRx2*LhNRxNTx0hNRx2hNRx1*0hNRxNTx*x1kx1k+1*MxNDkxNSk+1*+n=HSTBC&CenterDot;x+n]]>上式中,yk、yk+1(k為奇數(shù))分別表示第k、k+1時(shí)刻的接收信號(hào),yk=y1ky2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;yNRxkT,]]>yik表示第k時(shí)刻第i個(gè)接收天線接收到的信號(hào),H=h1h2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hNRxT]]>為信道衰落,hi=hi1hi2&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;hiNTx,]]>hij表示第j個(gè)發(fā)射天線到第i個(gè)接收天線之間的信道響應(yīng),XSTBC=XSTBC1TXSTBC2T&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;XSTBCNSTBCTT]]>表示第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻STBC數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào)矩陣,XSTBCm表示第m路STBC數(shù)據(jù)流第k、k+1兩個(gè)時(shí)刻的發(fā)射信號(hào),XSTBCm=xmk-xmk+1*;xmk+1xmk*,]]>xmk表示第m路數(shù)據(jù)流第k時(shí)刻的信號(hào),XSDM=[xkxk+1],xk表示第k時(shí)刻單天線發(fā)射數(shù)據(jù)流的發(fā)射信號(hào),xk=xNSTBC+1kxNSTBC+2k&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;xNSkT;]]>(2)將上述等效信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)流通過的信道的能量從高到低排序,得到排序后的等效信號(hào)y′=HSTBC'·x′+n′,并將信道能量高的數(shù)據(jù)流排在等效信道矩陣HSTBC的最前面,得到排序后的信道矩陣HSTBC';(3)對(duì)上述排序后的等效信號(hào)的左右兩邊同時(shí)左乘排序后的等效信道矩陣HSTBC'的共軛轉(zhuǎn)置,得到等效信號(hào)HSTBC&prime;Hy&prime;=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;&CenterDot;x&prime;+HSTBC&prime;H&CenterDot;n&prime;,]]>其中HD=HSTBC&prime;H&CenterDot;HSTBC&prime;]]>為等效信道,將HD寫成分塊矩陣形式為HD=ABCD,]]>其中A為HD左上角的2×2矩陣,B為HD第一、二行除A矩陣外的剩下的矩陣,C為HD第一、二列除A矩陣外的剩下的矩陣,D為HD中除A、B、C外剩下的矩陣;(4)在上述步驟(3)的等效信號(hào)的兩邊同時(shí)乘以G,G=I2-BD-1-CA-1I2,]]>得到分離信號(hào)[f(x1,x2,LxNS)f(x1)]=G&CenterDot;ySTBC=G&CenterDot;HSTBC&CenterDot;x+G&CenterDot;n=&Sigma;&CenterDot;x1M&CenterDot;x2:NS+n1n2;]]>(5)對(duì)上述分離信號(hào)中的第一路數(shù)據(jù)流的信號(hào)x1進(jìn)行解碼;(6)從接收信號(hào)中減去第一路數(shù)據(jù)流,并從排序后的等效信道矩陣HSTBC'中刪除已解碼數(shù)據(jù)流的信道,以此替換步驟(3)中排序后的等效信道矩陣HSTBC',重復(fù)步驟(3)~(6),完成所有數(shù)據(jù)流的解碼。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種多輸入多輸出系統(tǒng)中基于混合空時(shí)塊編碼的解碼方法,屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。首先采用分塊逆矩陣遞歸分離方法分離并檢測(cè)出采用STBC結(jié)構(gòu)發(fā)射的數(shù)據(jù)流,然后將這些數(shù)據(jù)流的信號(hào)從接收信號(hào)中減掉,最后采用傳統(tǒng)的SDM-MIMO系統(tǒng)的迫零檢測(cè)方法檢測(cè)出采用單天線發(fā)射的數(shù)據(jù)流。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)混合STBC結(jié)構(gòu)的接收信號(hào)進(jìn)行了變換,使得用于多路STBC結(jié)構(gòu)的解碼方法都可以直接應(yīng)用于混合STBC結(jié)構(gòu)的解碼,該變換利用了混合STBC結(jié)構(gòu)發(fā)射結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采用分塊矩陣遞歸求逆的方法,大大降低了數(shù)據(jù)流解碼的復(fù)雜度,可適用于MIMO系統(tǒng)中任意混合STBC結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流的解碼。
      文檔編號(hào)H04L1/06GK1949696SQ20061011422
      公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
      發(fā)明者陳子慧, 楊晨陽 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)
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