一种空频编码的构造方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种空频编码的构造方法，包括以下步骤：生成空时块编码矩阵；将所述空时块编码矩阵重复Γ次得到重复矩阵，其中Γ为频率分集阶数；将所述重复矩阵级联得到空频码字。本发明专利技术实施例还公开了一种空频编码的构造方法，包括以下步骤：将数据符号集合分组，对每组符号重复Γ次，得到新的数据符号集合，其中Γ为频率分集阶数；对所述新的数据符号集合进行正交空时块编码，得到空频码字。通过上述两种方法构造的空频编码能够在频率响应正常时保证生成的完全分集空频编码的正交性，因此降低了译码的复杂度，进一步提高了空频编码在不同信道条件下的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别涉及一种空频编码的构造方法与装置。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，人们对无线传输的有效性和可靠性提出了更高的要求。MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)技术在无线通信链路两端均使用多个天线，这样可以充分利用无线传播中的多径传输，使频谱利用率和链路可靠性都得到了极大的提高。在MIMO技术中，输入的比特信息需经过空时块编码才能发送。 空时块编码的研究假设信道是平坦衰落的，但在宽带无线系统中，如果符号长度小于信道的多径延时，符号间就存在ISI(InterSymbol Interference，相互干扰)，使数字信息信号波形产生严重失真，引起误码。在这种情况下，不仅接收信号的幅度和相位随机变化，而且其信息信号波形也产生了很大畸变，从频域看，即其不同频率分量受到不同程度的衰落，这种衰落被称作频率选择性衰落，这时无线信道呈现频率选择性的特性。在频率选择性信道中，除了空间分集外，还可以获得频率分集，因此设计合适的空时块编码以获得频率选择性MIMO信道中的空间分集和频率分集就成了大家关注的热点。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术是一种处理ISI非常有效的方法。其核心是将信道分成若干个正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。通过选择合适的离散傅立叶变换点数和CP(Cyclic Prefix，循环前缀)长度，OFDM可以把频率选择性信道转化为平坦衰落信道，有效地减小了频率选择性衰落的影响。 从以上分析我们可以看出MIMO和OFDM有各自的优点，MIMO系统可以抗多径衰落，但无法克服频率选择性衰落；OFDM可以有效地减小频率选择性衰落的影响，但提高频谱利用率的能力有限。因此将MIMO系统结合MIMO技术，就可以在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。MIMO-OFDM技术可以提供更高的数据传输速率，又可以通过分集达到很高的可靠性，如果把合适的数字信号处理技术应用到MIMO-OFDM系统中能更好的增强系统的稳定性。为了充分利用MIMO-OFDM系统中的空间分集和频率分集，不少学者提出了空频编码。空频编码的基本思想是把待发送的数据符号经过编码后分别在不同的发射天线和OFDM符号的不同子载波上发送。如果系统可以容纳更大的解码延时和复杂度，那么可以将编码后的数据符号分布在不同的发射天线和若干个OFDM符号的不同子载波上发送，可获得空间、时间和频率分集，这样的编码被称为空时频编码。 最早的空频编码是把时间轴映射为频率轴，把空时块编码直接用作空频编码。一般来讲，频率选择性MIMO信道中可获得的最大分集为发射天线数Mt接收天线数Mr和多径分支数L的乘积。现有技术的空时块编码用作空频编码至少可以获得与原来一样的分集阶数，但不能获得MIMO-OFDM系统中所有的可能分集MtMrL。 现有技术的缺点是，通过对空时块编码进行行重复得到的完全分集空频编码不能够满足正交性条件，因此使得空频编码的译码难度增加。而且通过这种行重复的方法得到的空频编码的性能与信道的功率延时分布有关，虽然可以通过随机交织改善空频编码的性能，但仍没有达到最优性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供空频编码的构造方法与装置，解决现有技术中空频编码码字不正交的问题，实现了频率选择性信道的完全分集。 本专利技术实施例提出一种空频编码的构造方法，包括以下步骤生成空时块编码矩阵；将所述空时块编码矩阵重复Γ次得到重复矩阵，其中Γ为频率分集阶数，将所述重复矩阵级联得到空频码字。 本专利技术实施例的技术方案还提出一种空频编码的构造方法，包括以下步骤将数据符号集合分组，对每组符号重复Γ次，得到新的数据符号集合，其中Γ为频率分集阶数；对所述新的数据符号集合进行正交空时块编码，得到空频码字。 本专利技术实施例提出一种空频编码的构造装置，包括空时块编码矩阵生成模块、重复矩阵生成模块和空频码字生成模块，所述空时块编码矩阵生成模块，用于生成空时块编码矩阵；所述重复矩阵生成模块，用于将所述空时块编码矩阵生成模块生成的空时块编码矩阵重复Γ次后得到重复矩阵，其中Γ为频率分集阶数；所述空频码字生成模块，用于根据所述重复矩阵生成模块得到的重复矩阵得到空频码字。 本专利技术实施例还提出另一种空频编码的构造装置，包括调制分组模块，用于将数据符号集合分组，对每组符号重复Γ次，得到新的数据符号集合，其中Γ为频率分集阶数；还包括正交空时块编码模块，用于对所述新的数据符号集合进行正交空时块编码后得到空频码字。 本专利技术实施例提出了两种完全分集空频编码的构造方法，一种是先进行正交空时块编码，再将空时块编码重复Γ次后得到完全分集空频编码，其中Γ为频率分集阶数；另一种是对分组后的每组数据符号集合先进行Γ次重复，再进行正交空时块编码后得到完全分集空频编码，其中Γ为频率分集阶数。通过上述两种方法构造的完全分集空频编码能够在频率响应正常时保证生成的完全分集空频编码的正交性，从而降低了译码的复杂度，进一步提高了空频编码在不同信道条件下的性能。 附图说明 图1为本专利技术实施例重复映射空频编码构造方法的流程图； 图2为本专利技术实施例分组重复空频编码构造方法的流程图； 图3为本专利技术实施例延时为5微秒两径信道误码率示意图； 图4为本专利技术实施例延时为20微秒两径信道误码率示意图； 图5为本专利技术实施例COST207典型城市信道误码率示意图； 图6为本专利技术实施例COST207山区信道误码率示意图； 图7为本专利技术实施例一种MIMO-OFDM系统装置图； 图8为本专利技术实施例一种子载波交织序列构造方法的流程图； 图9为本专利技术实施例一种重复映射空频编码构造装置的结构图； 图10为本专利技术实施例一种分组重复空频编码构造装置的结构图。 具体实施例方式 下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述 本专利技术的实施例一中，一种重复映射空频编码构造方法如图1所示，包括以下步骤 步骤S101，将数据符号集合{xi}经过正交空时块编码，生成空时块编码矩阵Xp。 待编码的比特信息经调制后得到数据符号集合{xi}，该调制方式为数字调制方式，如BPSK(Binary Phase Shift Key，二进制移相键控)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)、QPSK(QuadraturePhase Shift Key，四相移相键控)等，数据符号集合{xi}经过正交空时块编码后得到空时块编码矩阵Xp，不同的Xp(1≤p≤P)中的数据符号是不同的。 步骤S102，将所述空时块编码矩阵Xp重复Γ次得到重复矩阵Gp。 重复矩阵Gp是空时块编码矩阵Xp重复Γ次得到的，其中Γ为频率分集阶数，即 其中，1Γ×1为Γ×1矩阵，矩阵中每个元素都为1。 步骤S103，将所述重复矩阵Gp级联得到空频码字C。 所述空频码字C是由若干个矩阵级联组成的，即 其中， 重复矩阵Gp(1≤p≤P)是ΓMt×Mt的矩阵，若N不是ΓMt的整数倍，则需要填充0。 调制符号经过空频编码后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空频编码的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：生成空时块编码矩阵；将所述空时块编码矩阵重复Γ次得到重复矩阵，其中Γ为频率分集阶数；将所述重复矩阵级联得到空频码字。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学生，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]