專利名稱：一種用于sm-ofdm系統(tǒng)中的非相干檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于通信技術領域，特別涉及一種用于SM-OFDM系統(tǒng)中的非相干檢測方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的多天線技術的復用增益依賴于發(fā)射天線和接收天線的正交性，一種新的天線技術空間調(diào)制(Spatial Modulation, SM)技術完全避免了碼間干擾(Inter-CarrierInterference, ICI),并不要求發(fā)射天線和接收天線的正交性。在發(fā)射端，比特信息被相應 的映射到某個星象點以及特別的天線上發(fā)送，而在接收端，根據(jù)接收信號估計出發(fā)送信息和發(fā)送天線序號，即可完全恢復發(fā)送信息。而將空間調(diào)制與OFDM技術結合(SM-OFDM)，通過正交頻分復用在多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,ΜΙΜΟ)系統(tǒng)中將頻率選擇性信道轉(zhuǎn)化為平坦衰落信道，從而實現(xiàn)信道估計和均衡。傳統(tǒng)的相干MMO系統(tǒng)檢測中信道估計和載波相位恢復帶來的實現(xiàn)復雜度和頻譜開銷都遠大于傳統(tǒng)單天線通信系統(tǒng)，而差分信號發(fā)射接收不需要信道信息，亦不需要鎖相環(huán)以恢復載波，從而簡化了系統(tǒng)實現(xiàn)，尤其適合在無法進行信道估計和載波恢復的信道環(huán)境很快衰落的信道中使用，SM-OFDM系統(tǒng)中使用非相干檢測方法有著很大的優(yōu)勢。2010年，S. Sugiura等人針對基于SM系統(tǒng)擴展的新型MMO系統(tǒng)(STSK，Space-Time Shift Keying)系統(tǒng)提出非相干檢測算法(參見文獻S. Sugiura, S. Chen, andL. Hanzo,“しoherent ana differential space—time shift keymg:a dispersion matrixapproach,，，IEEE Trans. Commun. , vol. 58, no. 11, pp. 3219-3230, Novermber 2010),然而這種非相干檢測算法只針對某些特殊的STSK系統(tǒng)，這些STSK系統(tǒng)都有ー個共同的特點系統(tǒng)的彌散矩陣為Hermitian矩陣，而SM系統(tǒng)的彌散矩陣也在上述文獻中提到，為ー個I維的矩陣，不可能是Hermitian矩陣，因此上述非相干算法不適合SM系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決SM-OFDM系統(tǒng)無法進行非相干檢測的問題，提出了 ー種用于SM-OFDM系統(tǒng)中的非相干檢測方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是一種用于SM-OFDM系統(tǒng)中的非相干檢測方法，具體在發(fā)射端包括如下步驟步驟I :對輸入比特流進行分組，具體分組原則為所述SM-OFDM系統(tǒng)一次映射2個時刻，每個時刻映射(l+log2(L))比特，L為星座調(diào)制階數(shù)，每次共2X (l+log2 (L))比特為一組進行映射；步驟2 :映射分組的比特流，第一時刻的(l+log2(L))比特數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)化后進行空間調(diào)制得到第一時刻的天線信息矩陣和第一時刻的調(diào)制信息符號，其中天線信息矩陣攜帯I比特信息，調(diào)制信息符號攜帯log2 (L)比特信息，并將第一時刻的天線信息矩陣反饋給第二時刻；
將第二時刻的(l+log2(L))比特數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)化后進行空間調(diào)制得到第二時刻的調(diào)制信息符號，井根據(jù)反饋得到的第一時刻的天線信息矩陣得到第二時刻的天線信息矩陣；將第一時刻的天線信息矩陣和第二時刻的天線信息矩陣組成天線矩陣；將第一時刻的調(diào)制信息符號和第二時刻的調(diào)制信息符號組成符號矩陣；步驟3 :將步驟2得到的天線矩陣和符號矩陣相乘得到空間調(diào)制信號矩陣，所述空間調(diào)制信號矩陣具體為兩根天線兩個時刻的所攜帯的比特信息，將空間調(diào)制信號矩陣進行差分編碼得到差分信號矩陣；步驟4:重復步驟1、2、3得到N/2個差分信號矩陣，其中，N為每根天線上ー幀OFDM符號子載波個數(shù)，所述N/2個差分信號矩陣組成ー個2XN的矩陣，每一行代表該天線上所有的子載波，然后對每根天線上的N個子載波進行OFDM調(diào)制。 進ー步的，還包括對步驟2中得到第二時刻的天線信息矩陣進行相位旋轉(zhuǎn)處理的步驟，具體處理過程為將第二時刻的天線信息矩陣與預先設置的旋轉(zhuǎn)因子相乘，所述旋轉(zhuǎn)因子滿足旋轉(zhuǎn)因子與調(diào)制信息符號相乘得到的符號不能在所調(diào)制的星座圖上。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的非相干檢測方法通過每次映射2個時刻的比特流得到由第一時刻的天線信息矩陣和第二時刻的天線信息矩陣組成的天線矩陣以及由第一時刻的調(diào)制信息符號和第二時刻的調(diào)制信息符號組成的符號矩陣，并且第二時刻的天線信息矩陣不僅由反饋的第一時刻的天線信息矩陣決定，而且旋轉(zhuǎn)了適當?shù)南辔?，這樣不僅將將差分技術應用到了 SM-OFDM系統(tǒng)，而且提高了接收端的性能。本發(fā)明的方法適合于兩根天線的SM-OFDM系統(tǒng)，不需要進行信道估計和信道均衡，有效降低了 SM-OFDM系統(tǒng)的復雜度。


圖I是本發(fā)明的非相干檢測方法發(fā)射端示意圖。圖2是本發(fā)明的非相干檢測方法接收端示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，給出本發(fā)明的具體實施例。需要說明的是實施例中的參數(shù)并不影響本發(fā)明的一般性。在闡述具體實施方式
之前，首先介紹其中所用的術語和其中使用到的定理空間調(diào)制信號矩陣X(i)為天線矩陣A(i)與符號矩陣s(i)的乘積X⑴=S⑴· A(i)，其中X(i) e C2X2，Cmxn表示MXN維的復數(shù)矩陣。s(i) e C2X2，A⑴e C2X2，i = 1，2，"·，Ν/2α表示調(diào)制階數(shù)，Y(i) e C2x2為第i個經(jīng)過OFDM解調(diào)后的接收符號塊，H(i) e C2x2和V(i) e C2x2分別指信道系數(shù)及零均值高斯噪聲，其中，假設相鄰的信道系數(shù)近似不變H(i) H(i-l)。天線矩陣的設計及說明為了方便進行差分編碼，需要占有2個時刻的天線矩陣，在差分SM-OFDM調(diào)制系統(tǒng)中第一個時刻的天線信息矩陣反饋給第二時刻，第二時刻的天線信息矩陣由第一時刻決定。具體過程如下第二時刻經(jīng)過空間調(diào)制得到的天線信息矩陣如果與反饋的第一時刻天線信息矩陣相同，則第二時刻選擇與第一時刻不同的天線信息矩陣，并將選擇的天線信息矩陣進行一定相位旋轉(zhuǎn)；否則不做任何改變。第二時刻的天線信息矩陣獲取過程可以描述為如果第二時刻按照空間調(diào)制得到的天線信息矩陣與反饋的天線信息矩陣相同，則將空間調(diào)制得到的天線信息矩陣乘以相應的相位因子得到第二時刻的天線信息矩陣；如果與反饋的天線信息矩陣不同，則空間調(diào)制得到的天線信息矩陣就為第二時刻的天線信息矩陣。差分SM-OFDM調(diào)制系統(tǒng)第i個符號矩陣第一時刻的天線信息矩陣映射比特與天線信息矩陣的映射關系
權利要求
1.一種用于SM-OFDM系統(tǒng)中的非相干檢測方法，具體在發(fā)射端包括如下步驟 步驟I :對比特流進行分組，分組原則所述SM-OFDM系統(tǒng)一次映射2個時刻，每個時刻映射(l+log2(L))比特，L為星座調(diào)制階數(shù)，每次共2 X (l+log2(L))比特為ー組進行映射；步驟2 :映射分組的比特流，第一時刻的(l+log2(L))比特數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)化后進行空間調(diào)制得到第一時刻的天線信息矩陣和第一時刻的調(diào)制信息符號，其中天線信息矩陣攜帯I比特信息，調(diào)制信息符號攜帯log2(L)比特信息，并將第一時刻的天線信息矩陣反饋給第ニ時刻； 將第二時刻的(l+log2(L))比特數(shù)據(jù)經(jīng)過串并后進行空間調(diào)制得到第二時刻的調(diào)制信息符號，井根據(jù)反饋得到的第一時刻的天線信息矩陣得到第二時刻的天線信息矩陣； 將第一時刻的天線信息矩陣和第二時刻的天線信息矩陣組成天線矩陣； 將第一時刻的調(diào)制信息符號和第二時刻的調(diào)制信息符號組成符號矩陣； 步驟3 :將步驟2得到的天線矩陣和符號矩陣相乘得到空間調(diào)制信號矩陣，所述空間調(diào)制信號矩陣具體為兩根天線兩個時刻的所攜帯的比特信息，將空間調(diào)制信號矩陣進行差分編碼得到差分信號矩陣； 步驟4 :重復步驟1、2、3得到N/2個差分信號矩陣，其中，N為每根天線上ー幀OFDM符號子載波個數(shù)，所述N/2個差分信號矩陣組成ー個2XN的矩陣，每一行代表該天線上所有的子載波，然后對每根天線上的N個子載波進行OFDM調(diào)制。
2.根據(jù)權利要求I所述的非相干檢測方法，其特征在于，還包括對步驟2中得到第二時刻的天線信息矩陣進行相位旋轉(zhuǎn)處理的步驟，具體處理過程為將第二時刻的天線信息矩陣與預先設置的旋轉(zhuǎn)因子相乘，所述旋轉(zhuǎn)因子滿足旋轉(zhuǎn)因子與調(diào)制信息符號相乘得到的符號不能在所調(diào)制的星座圖上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于SM-OFDM系統(tǒng)中的非相干檢測方法，本發(fā)明的非相干檢測方法通過每次映射2個時刻的比特流得到由第一時刻的天線信息矩陣和第二時刻的天線信息矩陣組成的天線矩陣以及由第一時刻的調(diào)制信息符號和第二時刻的調(diào)制信息符號組成的符號矩陣，并且第二時刻的天線信息矩陣不僅由反饋的第一時刻的天線信息矩陣決定，而且旋轉(zhuǎn)了適當?shù)南辔?，這樣不僅將將差分技術應用到了SM-OFDM系統(tǒng)，而且提高了接收端的性能。本發(fā)明的方法適合于兩根天線的SM-OFDM系統(tǒng)，不需要進行信道估計和信道均衡，有效降低了SM-OFDM系統(tǒng)的復雜度。
文檔編號H04B7/06GK102694587SQ20121014807
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者冀秋月, 李偉鋒, 李少謙, 楊平, 肖麗霞, 肖悅 申請人:電子科技大學