一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制传输方法技术

本发明专利技术公开了一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制方法，主要解决现有收发天线配置约束及硬件代价高的问题。其技术方案是：在发射天线周围配置多个射频反射镜，并激活一根发射天线进行信号发射；然后，发射机根据所获取的不同射频反射镜激活组合图案的信道信息，完成类发射机迫零功能的交替零空间波束成形预处理矩阵设计，并在不同射频反射镜激活组合的符号子时隙内，完成基于预处理矩阵元素加权的发射信号预处理；最后，接收机对信号观测分别进行最大似然检测和基于接收功率排序的次优多阶段检测。本发明专利技术能有效降低收发端联合空间调制的实现代价，提升收发端联合空间调制的可靠性与应用灵活性；此外，本发明专利技术在信号传输方面存在安全内生优势。

【技术实现步骤摘要】
一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制传输方法
本专利技术属于通信
，具体为一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制传输方法，可用于5G移动通信多输入多输出MIMO通信系统。
技术介绍
无线多输入多输出MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术具有扩大系统容量、提高传输速率的优势，已经成为现代通信系统中应用最为广泛的技术之一。然而，随着天线规模的不断增大，MIMO系统的实现成本和复杂度不断增加，还存在信道间干扰、天线间同步及多射频链路消耗等固有技术缺陷。空间调制SM(SpatialModulation)技术是一种新型的MIMO传输技术，通过利用激活天线的索引来调制传输额外信息比特，SM技术能够实现空间复用与空间分集之间的理想折中，同时克服传统MIMO中的固有技术缺陷。在每个符号传输时隙，SM-MIMO发射机将信息比特拆分为两部分，一部分信息比特用于调制为待传输基带幅度相位调制符号，另一部分信息比特用于激活对应索引的发射天线来发送基带符号。基于其实现机理，SM-MIMO较好地实现了系统能量效率与频谱效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制传输方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)设多输入多输出系统中的发射机包含M根发射天线、接收机配备N根接收天线，且在发射机的每根发射天线上分别部署L块射频反射镜；/n2)计算每根发射天线关联的射频反射镜激活图案种类数目U：/nU＝2

【技术特征摘要】
1.一种射频反射镜使能的收发端联合空间调制传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)设多输入多输出系统中的发射机包含M根发射天线、接收机配备N根接收天线，且在发射机的每根发射天线上分别部署L块射频反射镜；
2)计算每根发射天线关联的射频反射镜激活图案种类数目U：
U＝2L；
3)设定射频反射镜数量L≥log2(N-D)，且M、N-D及D均为2的非负整数幂；其中D为用于实现接收分集增强的接收天线个数，接收机将其前N-D根天线用于实现预编码空间调制符号接收；
4)在时分双工通信模式下，接收机向发射机发送用于信道估计的导频信息，发射机通过控制不同发射天线的射频反射镜开合，完成第i根发射天线到N根接收天线之间等效联合信道的估计，得到信道状态信息Wi：



其中，i∈{1,2,…,M}；
5)在每个发送时隙内，发射机将待传输信息比特分为三个部分：
第一部分为发射空间比特，用于选择并激活M根发射天线中的一根发射天线；
第二部分为符号调制比特，用于映射得到幅度相位调制符号集，记该集合中每个相位调制符号的阶数为Mm，且Mm＝2n；
第三部分为接收空间比特，用于选择并激活前N-D根接收天线中的一根天线实现符号接收；
6)发射机利用步骤4)得到的信道状态信息Wi，获取交替零空间波束成形预处理向量tij；
6.1)移除信道状态信息Wi中的第j行，得到信道矩阵



其中，j∈{1,2,...,N-D}，[·]T表示转置操作；
6.2)对信道矩阵进行奇异值分解，得到信道矩阵右奇异向量矩阵的后v＝U-N+D+1列矩阵
6.3)通过交替零空间波束成形预处理操作，获取接收信号功率修正因子ηij：



其中，βi表示接收信号功率归一化因子，||·||-1表示欧几里得范数；
6.4)计算交替零空间波束成形预处理向量tij：



其中，1v表示长度为v的全一矢量；
7)将幅度相位调制符号集中的每一个Mm阶幅度相位调制符号发送时隙平均分为U个子符号发送时隙，在第u∈{1,2,...,U}个子符号发送时隙内，被激活的第i根发射天线通过射频反射镜开合，在对应的射频反射镜激活图案上，发送预处理向量tij中第u个元素ti,j,u加权之后的子符号；设待传输基带符号为幅度相位调制符号集中的第m个符号qm，其中m＝{1,2,…Mm}，则在第u个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超文，边嘉慧，马季，董艺华，卢光跃，刘伯阳，万鹏武，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61