一种MIMO通信数据发送方法和装置制造方法及图纸

一种MIMO通信数据发送方法和装置，其中所述方法包括步骤：对数据流进行调制映射和串并转换，以生成第一调制符号向量；对第一调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，以生成第二调制符号向量；以第二调制符号向量为对象，进行通信数据发送前的后续数据处理步骤。本申请在根据各路天线的数据流生成调制符号后，通过对调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，从而可以使每一个调制符号的能量都被扩散到了整个频域和/或时域的两个以上的点上，所以可以有效提高频域维数和时域维数的利用率；由于本申请进行绑定可逆变换和随机可逆变换可以以软件的方式实现，或是，通过设有少量的硬件设备即可实现，所以可以有效地节约维数扩展的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通讯领域，尤其涉及一种MIMO通信数据发送方法和装置。
技术介绍
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统，在发送端和/或接收端采用多根天线，通过将多根天线的数据流进行并行的发送和接收，来达到提高性能的同时，还可以起到显著克服信道的衰落，降低误码率的效果。MIMO系统中，典型的宽带类型包括有MIMO-SCFDE(Multiple Input Multiple Output，Single Carrier with Frequency Domain Equalization，多输入多输出单载波频域均衡)系统，以及，MIMO-OFDM(Multiple Input Multiple Output，Orthogonal Frequency Division Multiplexing，多输入多输出正交频分复用)系统，以及，窄带MIMO系统，即，在时延扩展可以忽略的场合，MIMO系统也可以是窄带的，这时MIMO信道的作用等效为一个矩阵。采用上述系统进行数据传送时，数据发送端所生成的MIMO通信信号的维数(dimension)对数据接收端在进行MIMO信号检测时的检测性能有着一定的影响。具体的，当采用某些检测方法进行检测时，数据发送端所生成的MIMO通信信号的维数越大，数据接收端在进行MIMO信号检测时的检测性能就越好，这种现象在文献中称为大维数现象或大维数效应(Large Dimensional Effect,Large System Behavior)，为此，现有技术中，一般会采用分别增加数据发送端和接收端的天线数量的方式来增加MIMO通信信号的维数。专利技术人经过研究发现，现有技术中增加MIMO通信信号的维数的方式至少存在以下缺陷：通过增加天线的数量来增加MIMO通信信号的(空域)维数，会导致MIMO系统中硬件设备的成本增加。此外，在某些特定的应用场景中，例如手持设备移动通信中，由于手持设备的天线数量会受到其尺寸的限制而不能大量增加，所以，现有的通过增加天线数量来增加MIMO通信信号的(空域)维数的方式不适用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种MIMO通信数据发送方法和装置，用以解决现有技术中通过增加天线的数量来增加MIMO通信信号的维数，会导致MIMO系统中硬件设备的成本增加的技术问题，同时也可以解决手持设备MIMO通信中，现有的通过增加天线数量来增加MIMO通信信号维数的方式不适用的技术问题。一种MIMO通信数据发送方法，包括步骤：对数据流进行调制映射和串并转换，以生成第一调制符号向量；对所述第一调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，以生成第二调制符号向量；以所述第二调制符号向量为对象，进行通信数据发送前的后续信号处理步骤。优选的，在本专利技术实施例中，所述进行绑定可逆变换包括：进行DFT、DCT或Walsh变换中的一种或多种任意组合的变换。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机可逆变换，包括：随机置换或随机旋转中的一种或多种任意组合的变换。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机旋转包括：随机反相变换。优选的，在本专利技术实施例中，所述进行随机置换所对应的随机可逆变换矩阵为：每行每列仅有一个元素为1的，其余元素都是0的正交矩阵。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机可逆变换矩阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机可逆变换矩阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成，包括：以所述随机可逆变换矩阵为密钥，与所述多路数据流的接收端共同约定选用或生成所述随机可逆变换矩阵。优选的，在本专利技术实施例中，所述通信数据的发送采用：MIMO-SCFDE、MIMO-OFDM或窄带MIMO系统。优选的，在本专利技术实施例中，所述通信数据的发送采用窄带MIMO系统，且发送的通信数据为多路数据，包括：所述多路数据分别采用不同的随机可逆变换和/或绑定可逆变换。在本申请的另一面，还提供了一种MIMO通信数据发送装置，包括：第一调制符号向量生成单元，用于对数据流进行调制映射和串并转换，以生成第一调制符号向量；第二调制符号向量生成单元，用于对所述第一调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，以生成第二调制符号向量；后续处理单元，用于以所述第二调制符号向量为对象，进行通信数据发送前的后续信号处理步骤。优选的，在本专利技术实施例中，所述第二调制符号向量生成单元包括，用于进行绑定可逆变换的绑定可逆变换模块；所述绑定可逆变换模块包括：离散傅里叶变换模块、离散余弦变换模块或Walsh变换模块中的一种或多种任意组合。优选的，在本专利技术实施例中，所述第二调制符号向量生成单元包括，用于进行随机可逆变换的随机可逆变换模块；所述随机可逆变换模块包括，随机置换模块或随机旋转模块中的一种或多种任意组合。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机旋转模块包括：随机反相变换模块。优选的，在本专利技术实施例中，所述进行随机置换模块所对应的随机可逆变换矩阵为：每行每列仅有一个元素为1，其余元素都是0的正交矩阵。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机可逆变换矩阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成。优选的，在本专利技术实施例中，所述随机可逆变换矩阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成，包括：以所述随机可逆变换矩阵为密钥，与所述多路数据流的接收端共同约定选用或生成所述随机可逆变换矩阵。优选的，在本专利技术实施例中，所述数据发送装置应用于：MIMO-SCFDE、MIMO-OFDM或窄带MIMO系统。优选的，在本专利技术实施例中，当所述数据发送装置应用于窄带MIMO系统，且发送的通信数据为多路数据，包括：所述多路数据分别采用不同的所述随机可逆变换模块和/或绑定可逆变换模块。本专利技术有益效果包括：在本申请中，在将各路天线的数据流经过调制映射和串并转换生成调制符号后，通过对调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，从而使每一个第一调制符号的能量都被扩散到了整个频域和/或时域的两个以上的点上，所以可以有效提高频域维数和/或时域维数的利用率。由于本申请中，进行绑定可逆变换和随机可逆变换可以软件的方式实现，或是，通过设有少量的硬件设备即可实现，所以可以有效地节约维数扩展的成本。此外，由于在本申请中，还可以通过采用在数据的发送端和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO通信数据发送方法，其特征在于，包括步骤：对数据流进行调制映射和串并转换，以生成第一调制符号向量；对所述第一调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，以生成第二调制符号向量；以所述第二调制符号向量为对象，进行通信数据发送前的后续信号处理步骤。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO通信数据发送方法，其特征在于，包括步骤：
对数据流进行调制映射和串并转换，以生成第一调制符号向量；
对所述第一调制符号向量进行绑定可逆变换和随机可逆变换，以生成第
二调制符号向量；
以所述第二调制符号向量为对象，进行通信数据发送前的后续信号处理
步骤。
2.如权利要求1所述数据发送方法，其特征在于，所述进行绑定可逆变
换包括：
进行离散傅里叶变换DFT、离散余弦变换DCT或Walsh变换中的一种或
多种任意组合的变换。
3.如权利要求1所述数据发送方法，其特征在于，所述随机可逆变换，
包括：
随机置换或随机旋转中的一种或多种任意组合的变换。
4.如权利要求3所述数据发送方法，其特征在于，所述随机旋转包括：
随机反相变换。
5.如权利要求3所述数据发送方法，其特征在于，所述进行随机置换所
对应的随机可逆变换矩阵为：
每行每列仅有一个元素为1，其余元素都是0的正交矩阵。
6.如权利要求3所述数据发送方法，其特征在于，
所述随机可逆变换矩阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成。
7.如权利要求6所述数据发送方法，其特征在于，所述随机可逆变换矩
阵为与所述数据流的接收端共同约定选用或生成，包括：
以所述随机可逆变换矩阵为密钥，与所述多路数据流的接收端共同约定
选用或生成所述随机可逆变换矩阵。
8.如权利要求1-7中任一所述数据发送方法，其特征在于，所述通信数
据的发送采用：
多输入多输出单载波频域均衡MIMO-SCFDE、多输入多输出正交频分复
用MIMO-OFDM或窄带MIMO系统。
9.如权利要求8所述数据发送方法，其特征在于，所述通信数据的发送
采用窄带MIMO系统，且发送的通信数据为多路数据，包括：
所述多路数据分别采用不同的随机可逆变换和/或绑定可逆变换。
10.一种MIMO通信数据发送装置，其特征在于，包括：
第一调制符号向量生成单元，用于对数据流进行调制映射和串并转换，
以生成第一调制符号向量；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜岩，何波，张文胜，
申请(专利权)人：杜岩，
类型：发明
国别省市：山东;37