一种面向MIMO系统的编码传输方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向MIMO系统的编码传输方法，应用于N

【技术实现步骤摘要】
一种面向MIMO系统的编码传输方法


[0001]本专利技术涉及无线通信和数字存储
，具体涉及一种面向MIMO系统的编码传输方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的不断发展，提高无线电通信频谱效率和可靠性至关重要，其中信道编码是数据可靠传输，控制差错和可靠存储的重要保障。目前，几乎所有实际应用的纠错码都是线性的，线性分组码的应用也很广泛。LDPC码具有逼近香农限的优异性能，并且具有译码复杂度低、可并行译码以及译码错误的可检测性等特点，从而成为了信道编码理论新的研究热点。低信噪比下LDPC码的误比特率偏高，当信噪比增加到某一数值后，误比特率会大幅下降，此误比特率大幅下降的区间称为瀑布区；高信噪比下，误比特率维持在低水平且不再明显变化，继续增大信噪比将不会带来增益，此区间称为错误平层区。
[0003]现代生活对提高无线链路的更高数据速率和改进服务质量的需求在不断增加，多输入多输出(MIMO)技术是通过从多个天线传输多个数据流来实现此目的的一种解决方案。技术中的一种，具有降低传输和接收复杂度以及改进错误性能的优点。2012年又有研究者提出比特交织编码空间调制(BICSM)方法，这是一种有效针对信道衰落和天线相关效应的性能改进的空间调制方法，BICSM在实际误码率(BER)水平上普遍优于未编码SM系统，并且在所有方面都提供了可观的性能提升渠道条件。后来也有不少文献研究了任意线性分组码方案下的SM
‑
MIMO系统，它们的复杂度要低得多。2016年，延迟BICM(DBICM)被提出，在DBICM中，来自多个码字的某些位被映射到一个符号上，这在码字之间创建了相关性，接收器可以探索这些相关性以提高解码性能，且在瀑布区线性分组码的DBICM相比于BICM有相当大的性能提升。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，结合上述技术的优点提供一种面向MIMO系统的编码传输方法，将DBICM应用于线性分组码的SM
‑
MIMO系统中，简称为DBICSM，这种方案具有构造灵活的优点，可以提高编码空间调制性能，在瀑布区表现出更好的性能提升。
[0005]本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0006]一种面向MIMO系统的编码传输方法，应用于使用N
t
根发射天线和N
r
根接收天线的SM
‑
MIMO系统模型，对于任意时刻t，N
t
根发射天线中只有n
a
根发射天线处于激活状态以进行传输，使用线性分组码C[n,k]进行信息编码，其中n是分组码中的码长，k是分组码中信息码元的数目，用星座信号集合χ作为激活状态的发射天线的待发射信号，星座信号集合χ的基数|χ|＝2
q
，q为大于0的整数，激活天线的不同组合总数为是组合符号，表示从
A个数中选B个数，选择处于激活状态的发射天线需要的比特数为w，表示向下取整运算，用p＝w+n
a
q比特来确定SM映射器中采每个时刻t的传输信号，假设线性分组码的码长n是p的整数倍，即n＝pα，α为大于0的整数，如果不满足此假设，在码字v
t
末尾填充适当数量的0，使得填充0之后的分组码的码长n是p的整数倍，设定DBICSM的编码记忆为m，0＜m＜p，m为大于0的整数，延迟模块的耦合总数为L，2≤L且L为整数，所述编码传输方法包括以下步骤：
[0007]S1、在时刻t，将长度为n的信息序列u
t
经过码率为R＝k/n的线性分组码编码器ENC进行编码，输出码字v
t
；
[0008]S2、接着交织器Π对码字v
t
进行信息和奇偶校验位的重新组织得到长度为n的信息序列c
t
；
[0009]S3、将上述得到的信息序列c
t
通过串并(S/P)转换器得到p块长度为α的子序列，记为C
t
＝(c
t(0)
,c
t(1)
,...,c
t(i)
,...,c
t(p
‑
1)
)，c
t(i)
表示第i块子序列，接着把子序列送入p行和α列的矩形缓冲器中构成矩阵P
t
用于SM映射，P
t
的第i行表示为p
t(i)
＝(p
t(i)
(0),p
t(i)
(1),...,p
t(i)
(j),...,p
t(i)
(α
‑
1))，并将p
t(i)
称为第(t，i)个编码子块，p
t(i)
(j)称为p
t(i)
中的第j列，矩形缓冲器的设置步骤如下：
[0010]S31、在初始时刻t＝0，序列c0通过串并(S/P)转换器得到p块子序列，记为C0＝(c
0(0)
,c
0(1)
,...,c
0(p
‑
1)
)，
[0011]S311、把全零序列送入p
×
α的矩形缓冲器的前m行中。用全零序列作为矩阵的开头，在解码过程中，通过k的值可以确定前m部分信息序列为零，从而使得这一部分译码准确率很高，这对后续译码率的提高也有帮助。
[0012]S312、把C0的前p
‑
m个子序列c
0(0)
,c
0(1)
,...,c
0(p
‑
m
‑
1)
逐行送入矩形缓冲器剩下的p
‑
m行中，得到矩形缓冲器中的P0矩阵。矩阵P0的前一部分由确定的零序列构成，有助于提高译码性能。
[0013]S32、在下一时刻t＝t+1，序列c1通过串并(S/P)转换器得到p块子序列，记为C1＝(c
1(0)
,c
1(1)
,...,c
1(p
‑
1)
)，把时刻t＝0剩下的m个子序列c
0(p
‑
m)
,...,c
0(p
‑
1)
送入矩形缓冲器的前m行，执行步骤S312用C1的子序列得到矩阵P1，两个矩形缓冲器中的矩阵P0和P1通过C0引入了相关性，记作完成一次耦合。由于矩阵P0和P1之间的相关性，译码能力也会因为这两个矩阵之间的相关性而受到影响，当前面的信息序列解码准确率提高，后面的信息序列解码准确率也会提高。
[0014]S33、对剩余的序列c
t
执行步骤S31和步骤S32，直到完成设定的L次耦合；
[0015]S4、考虑时不变延迟方案，SM映射把P
t
中的每一列P
t,i
作为输入序列，P
t,i
表示P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向MIMO系统的编码传输方法，应用于使用N
t
根发射天线和N
r
根接收天线的SM
‑
MIMO系统模型，对于任意时刻t，N
t
根发射天线中只有n
a
根发射天线处于激活状态以进行传输，使用线性分组码C[n,k]进行信息编码，其中n是分组码中的码长，k是分组码中信息码元的数目，处于激活状态的发射天线的待发射信号取自星座信号集合χ，星座信号集合χ的基数χ＝2
q
，q为大于0的整数，激活天线的不同组合总数为是组合符号，表示从A个数中选B个数，选择处于激活状态的发射天线需要的比特数为w，数中选B个数，选择处于激活状态的发射天线需要的比特数为w，表示向下取整运算，SM映射器中采用p＝w+n
a
q比特来确定每个时刻t的传输信号，假设线性分组码的码长n是p的整数倍，即n＝pα，α为大于0的整数，如果不满足此假设，在码字v
t
末尾填充适当数量的0，使得填充0之后的分组码的码长n是p的整数倍，设定DBICSM的编码记忆为m，0＜m＜p，m为大于0的整数，延迟模块的耦合总数为L，2≤L且L为整数，其特征在于，所述编码传输方法包括以下步骤：S1、将时刻t的信息序列u
t
经过码率为R＝k/n的线性分组码编码器ENC进行编码，输出码字v
t
；S2、交织器Π对码字v
t
进行信息和奇偶校验位的重新组织得到长度为n的信息序列c
t
；S3、将上述得到的信息序列c
t
通过串并(S/P)转换器得到p块长度为α的子序列，记为C
t
＝(c
t(0)
,c
t(1)
,...,c
t(i)
,...,c
t(p
‑
1)
)，c
t(i)
表示第i块子序列，接着把子序列送入p行和α列的矩形缓冲器中构成矩阵P
t
用于SM映射，P
t
的第i行表示为p
t(i)
＝(p
t(i)
(0),p
t(i)
(1),...,p
t(i)
(j),...,p
t(i)
(α
‑
1))，并将p
t(i)
称为第(t，i)个编码子块，p
t(i)
(j)称为p
t(i)
中的第j列，矩形缓冲器的设置步骤如下：S31、在初始时刻t＝0，序列c0通过串并(S/P)转换器得到p块子序列，记为C0＝(c
0(0)
,...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵山程，刘杨，温金明，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：