帶地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)空時(shí)碼的編碼方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及帶地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)空時(shí)碼的編碼方法。在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，常引入中繼以獲得更高的傳輸可靠性。本發(fā)明方法基于帶中繼衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)空時(shí)碼，可以在不犧牲傳輸速率的情況下獲得更高的傳輸可靠性。本發(fā)明方法先選定要設(shè)計(jì)的空時(shí)碼長(zhǎng)度，再設(shè)計(jì)構(gòu)造矩陣解決發(fā)送符號(hào)與接收信號(hào)之間的平均互信息最大化問(wèn)題。在構(gòu)造矩陣的設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循的能量分配準(zhǔn)則為：信道每一次使用時(shí)，各個(gè)發(fā)送符號(hào)分配到相同的發(fā)送功率。采用本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的空時(shí)碼，可以獲得接近系統(tǒng)遍歷容量的平均互信息并具有良好的誤碼性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)空時(shí)碼的編碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是信道編碼領(lǐng)域中的空時(shí)編碼技術(shù)，涉及一種帶 地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用最大互信息準(zhǔn)則進(jìn)行空時(shí)編碼的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] -般情況下，人們可W利用運(yùn)營(yíng)商鋪設(shè)的基站進(jìn)行移動(dòng)通信。但是，在某些地點(diǎn)， 如飛機(jī)上、長(zhǎng)途火車(chē)或汽車(chē)上、遠(yuǎn)洋輪船上，基站很難甚至不可能覆蓋到；在某些時(shí)間，如戰(zhàn) 爭(zhēng)期間、自然災(zāi)害之后，基站無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常工作。在該些特殊情況下，利用衛(wèi)星 網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得移動(dòng)通信服務(wù)成為唯一可行的方式。
[0003] 利用分集技術(shù)來(lái)構(gòu)造多輸入多輸出系統(tǒng)是一種常用的提高頻譜利用效率的方法。 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中常見(jiàn)的分集技術(shù)有利用多個(gè)衛(wèi)星構(gòu)造多輸入多輸出系統(tǒng)的軌道分集 技術(shù)、利用極化天線(xiàn)構(gòu)造多輸入多輸出系統(tǒng)的極化分集技術(shù)和利用中繼設(shè)施構(gòu)造多輸入多 輸出系統(tǒng)的合作分集技術(shù)。其中利用中繼設(shè)施構(gòu)造多輸入多輸出系統(tǒng)的合作分集技術(shù)因其 系統(tǒng)成本低，能有效解決遮擋問(wèn)題而具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
[0004] 引入中繼設(shè)施后，常用的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議有放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（AF)，譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議值巧，和 非正交放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（NAF)。和不采用中繼的情況相比，放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議犧牲 了部分傳輸速率來(lái)獲得更高的傳輸可靠性，而非正交放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議則在傳輸速率保持不變 的情況下能夠獲得更高的傳輸可靠性。
[0005] 空時(shí)碼是一種應(yīng)用于多輸入多輸出系統(tǒng)的編碼方法，其在時(shí)域和多天線(xiàn)的空間域 上進(jìn)行聯(lián)合編碼W獲得更高的傳輸速率或是傳輸可靠性。因此，將空時(shí)碼技術(shù)應(yīng)用于帶中 繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中有著較大的實(shí)際意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)帶地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，提出一種空時(shí)碼設(shè)計(jì)方 法，設(shè)計(jì)出的空時(shí)碼方案在發(fā)送符號(hào)和接送信號(hào)間有最大的平均互信息。衛(wèi)星移動(dòng)通信系 統(tǒng)中的地面中繼設(shè)施只具有轉(zhuǎn)發(fā)的功能。
[0007] 本發(fā)明方法的具體步驟是：
[000引步驟（1);確定空時(shí)碼長(zhǎng)度T，T為自然數(shù)，且T>2;T越大，所設(shè)計(jì)的空時(shí)碼的性 能越好，但編譯碼復(fù)雜度也越高；
[000引步驟（2);通過(guò)遍歷法設(shè)計(jì)中間變量a，得到構(gòu)造矩陣Ak :
[0010]

【權(quán)利要求】
1.帶地面中繼的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)空時(shí)碼的編碼方法，其特征在于該方法具體步驟 是： 步驟（1):確定空時(shí)碼長(zhǎng)度T，T為自然數(shù)，且T彡2 ; 步驟（2):通過(guò)遍歷法設(shè)計(jì)中間變量a，得到構(gòu)造矩陣Ak;
利用構(gòu)造矩陣Ak解決發(fā)送符號(hào){sk，k= 1，2…T}與接收到的信號(hào){yk，k= 1，2…T}之 間的平均互信息C (T, Y )最大化；
E( ?)表示針對(duì)信道分布求平均，tr( ?)表示求矩陣的跡，I2t為維度為2T的單位矩 陣，Y為平均發(fā)送信噪比，豆為等效信道矩陣，由構(gòu)造矩陣Ak和信道矩陣H計(jì)算所得：
其中AK，k表示Ak的實(shí)數(shù)部分，Atk表示A k的虛數(shù)部分，Hk表示H的實(shí)數(shù)部分，H1表示H 的虛數(shù)部分；
【文檔編號(hào)】H04L1/06GK104363077SQ201410613605
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】謝磊, 陳惠芳, 齊魯 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)