一种基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信系统及方法技术方案

本发明专利技术属于无线移动通信技术领域，公开了一种基于差分编码的短突发MIMO‑OFDM通信系统及方法；输入要发送的短突发数据流；进行信道编码；进行星座映射；基于差分编码的方式采用对OFDM子载波进行差分的方法；进行OFDM调制；接收端接收后进行OFDM解调，去循环前缀，然后进行快速傅里叶变换FFT；进行差分空时频解码；进行星座逆映射；进行信道解码；得到输出的所需要的数据。本发明专利技术克服了信道估计带来的难题，并且在帧结构中不需要加入导频，提高了短帧结构中数据符号的利用率；采用的差分空时频编码方法既可以减少短突发下的冗余数据，又可以获得最大分集；进一步加入信道编码，可以进一步提高系统可靠性。

A Short Burst MIMO-OFDM Communication System Based on Differential Coding

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信系统及方法
本专利技术属于无线移动通信
，尤其涉及一种基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信系统及方法。
技术介绍
目前，业内现有技术是这样的：短突发通信系统经常会用于军事通信、卫星通信和深空通信等领域，为了保证传输信息的保密性，系统通常采用短帧结构和突发传输的方式。短突发通信系统的特点会给信道估计带来更大的困难，根据是否在发送的帧序列中加入导频可将信道估计分为辅助信息信道估计算法和盲信道估计算法，盲估计算法虽然不需要发送训练序列，但算法复杂性比较高并且对硬件要求也很高，因此短突发通信系统中通常采用易于实现的基于训练序列的辅助信道估计算法，这就需要短帧结构中加入一定长度的训练序列，而且短突发通信系统所处的信道环境恶劣，在信噪比大范围波动的情况下，虽然对信道参数的获取的信道估计算法在不断地改进，但是在训练序列长度受到限制以及环境因素更为复杂的情况下信道估计的难度会更大从而接收数据的准确性会更低。因此对于短突发通信系统而言，需要找到另一种方式来尽量避免信道估计对于其带来的影响。空时编码技术自提出以来不断取得重大进展，包括分层空时编码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分编码的短突发MIMO‑OFDM通信方法，其特征在于，所述基于差分编码的短突发MIMO‑OFDM通信方法包括：步骤一，输入要发送的短突发数据流；步骤二，采用循环码、卷积码或者RS码信道编码方式对数据流进行编码；步骤三，使用BPSK调制、QPSK调制或者16QAM调制方式对信道编码后的数据进行星座映射；步骤四，对OFDM子载波进行差分对子载波进行分组，再对子载波进行差分编码，产生差分空时频编码矩阵；步骤五，OFDM调制，进行快速反傅里叶变换IFFT并加入循环前缀CP之后发射端进行发送；步骤六，接收端接收后进行OFDM解调，去循环前缀，进行快速傅里叶变换FFT；步骤七，进行差分空时频...

【技术特征摘要】
1.一种基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法，其特征在于，所述基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法包括：步骤一，输入要发送的短突发数据流；步骤二，采用循环码、卷积码或者RS码信道编码方式对数据流进行编码；步骤三，使用BPSK调制、QPSK调制或者16QAM调制方式对信道编码后的数据进行星座映射；步骤四，对OFDM子载波进行差分对子载波进行分组，再对子载波进行差分编码，产生差分空时频编码矩阵；步骤五，OFDM调制，进行快速反傅里叶变换IFFT并加入循环前缀CP之后发射端进行发送；步骤六，接收端接收后进行OFDM解调，去循环前缀，进行快速傅里叶变换FFT；步骤七，进行差分空时频解码，采用最大似然的解码方式，根据推导的结果进行解码；步骤八，根据发射端采用的调制方式，进行相应的接收端BPSK解调、QPSK解调或者16QAM逆映射；步骤九，根据发射端采用的信道编码方式，进行相应的接收端循环码、卷积码或者RS码解码；步骤十，得到输出的所需要的数据。2.如权利要求1所述的基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法，其特征在于，所述基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法构建的系统模型，MIMO无线通信系统配有Nt个发射天线和Nr个接收天线，每个天线采用带有Nc个子载波的OFDM调制器，发射天线i和接收天线j之间具有任意功率延迟分布的独立延迟路径，发射天线i和接收天线j之间的基带等效信道表示为：其中表示为从发射天线i到接收天线j在第k个OFDM符号的多径信道系数，Γl表示第l个路径时延，为零均值复数高斯随机变量且其方差为信道系数在不同的发射到接收的链路上空间不相关，在每个发射接收链路中L个独立延迟路径的功率归一化使得上式的信道频率响应为：在发射端，输入的比特数据符号经过差分编码后被映射为一个的发射信号矩阵X(p)，令表示一个差分编码的数据符号，并且在发射天线i的第k个OFDM符号周期的第p个子载波上进行发射；为了发射X(p)，第i根发射天线上的数据经过了快速反傅里叶变换IFFT并且加入了循环前缀，将OFDM调制之后的结果从第i个发射天线发射，在一个OFDM符号周期内从不同的发射天线同时发射所有的Nt个OFDM符号；在接收端，接收器进行匹配滤波、循环前缀移除以及快速傅里叶变换FFT来进行OFDM解调；接收到的信号是包含了多个发射天线的发射信号的噪声叠加，将在第j个接收天线的第k个OFDM符号周期的第p个子载波的接收信号表示为：其中是子信道增益，加性复合高斯噪声是零均值和单位方差，并且统计上独立于不同的接收天线j子载波p和OFDM符号k。3.如权利要求1所述的基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法，其特征在于，所述基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法将每个差分空时编码码字定义为发送信号的集合，包括了发射天线Nt、Nx个OFDM符号间隔，子载波在p处的子载波的发射矩阵为X(p)且接收矩阵为且MIMO的信道矩阵为且[H(p)]ij＝Hij(p)，在子载波P处，公式重写为：Y(p)＝X(p)H(p)+W(p),p＝0,...,Nc-1。4.如权利要求1所述的基于差分编码的短突发MIMO-OFDM通信方法，其特征在于，所述基于差分编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，常英杰，魏硕，毋亚雄，刘亚博，关恩强，张海林，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61