一种基于对角分层空时结构获得满分集增益的方法技术

一种基于对角分层空时结构获得满分集增益的方法，首先采用一组最优的随机基矩阵对垂直分层空时（Ｖ－ＢＬＡＳＴ）结构中每个符号周期内的发送分组进行空间上的调制，随后再将空域中的信号在时域中沿着对角线方向进行发送。发送的格式能够在不损失垂直分层空时（Ｖ－ＢＬＡＳＴ）结构频谱利用率的同时获得满分集增益，实现频谱利用率与性能上的双重优化。从而可在不降低Ｖ－ＢＬＡＳＴ结构频谱利用率的同时获得满分集增益，大大改善了系统的传输性能。另外，ＦＤ－ＤＬＳＴ结构可采用连续迫零和抵消算法进行检测，使其接收机具有较低的实现复杂度。仿真结果近一步验证了这种ＦＤ－ＤＬＳＴ结构的性能优越性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于对角分层空时结构获得满分集增益的方法，其特征在于：１）构建系统模型将具有Ｍ个发射天线、Ｎ个接收天线的ＭＩＭＯ系统表示为（Ｍ，Ｎ），发射端首先对输入的符号序列进行空时分路，将其分为长度均为Ｍ的Ｔ个分组ｂ↓［１］＝＊＊＊ （ｔ＝１，２，Λ，Ｔ），上标（）↑［Ｔ］表示对矩阵取转置，然后用一组基矩阵＊∈Ｃ↑［Ｍ×Ｍ］，对分组＊进行空间上的调制，其中符号Ｃ用来表示复数域，得到一个Ｍ×１维的符号向量Ｂ＝＊＝Ｑ.ｂ（１）其中向量ｂ＝［ｂ↓［１］↑［ Ｔ］ｂ↓［２］↑［Ｔ］Λｂ↓［Ｔ］↑［Ｔ］］↑［Ｔ］为数据符号向量，Ｍ×ＭＴ维矩阵Ｑ定义为Ｑ＝［φ↓［１］φ↓［２］Λφ↓［Ｔ］］（２）随后，将符号向量Ｂ在时域中沿着对角线方向展开后进行发送，得到空时码字矩阵Ｃ＝ ｄｉａｇ（Ｂ）＝ｄｉａｇ＊（３）假设无线信道为准静态平坦Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道，则Ｎ个接收天线上收到的信号Ｙ∈Ｃ↑［Ｎ×Ｍ］为Ｙ＝ＨＣ＋Ｎ（４）其中Ｈ∈Ｃ↑［Ｎ×Ｍ］为信道矩阵，Ｈ中的元素ｈ↓［ｊｉ］表示第 ｉ个发射天线到第ｊ个接收天线之间的复路径增益；Ｎ∈Ｃ↑［Ｎ×Ｍ］为加性高斯白噪声。用１×ＭＴ维的行向量ｑ↓［１］（ｉ＝１，Λ，Ｍ）表示矩阵Ｑ的第ｉ行，发送的码字矩阵Ｃ为Ｃ＝ｄｉａｇ（ｑ↓［１］ｂ，ｑ↓［２］ｂ，Λ，ｑ↓［Ｍ］ ｂ）（５）这样，接收信号为＊＊＊（６）在接收端，为将数据符号向量ｂ从码字矩阵中分离出来，对Ｙ↑［Ｔ］两边作按列拉直运算ｖｅｃ（.），得到＊＊＊（７）式中ｙ＝ｖｅｃ（Ｙ↑［Ｔ］），ｎ＝ｖｅｃ （Ｎ↑［Ｔ］），矩阵Ｇ中的向量ｈ↓［Ｊ］（ｊ＝１，Λ，Ｎ）表示信道矩阵Ｈ的第ｊ行，通过变换将输入、输出的关系式（６）等价为一个（ＭＴ，ＭＮ）的ＭＩＭＯ系统，因而输出可以用式（７）表示。２）分集增益与编码增益假设接收端具有理想 的信道状态信息并且已知基矩阵Ｑ，若接收端将发送的空时码字Ｃ＝ｄｉａｇ（Ｑｂ）错误地判决为＊＝ｄｉａｇ（Ｑ＊），其中错误判决的符号向量＊≠ｂ，则令码字误差矩阵Ｅ＝Ｃ－＊，符号误差向量ｅ＝ｂ－＊，定义Ｍ×Ｍ维矩阵＊＊＊（８） 式中，上标（）↑［Ｈ］表示对矩阵取共轭转置，由空时编码的设计准则可知，如果接收端具有Ｎ个天线，空时编码的分集增益定义为ｇ↓［ｄ］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，朱世华，王君，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]