利索能及
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专利号: 201911106369X
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于广义空间调制的差分传输方法,其特征在于,在该方法中数据传输以帧为单位,将每个帧由参考块和普通块组成,参考块不携带信息,只有普通块传送信息,由参考块对普通块进行差分编码,且向参考块分配更多的发射功率;包括下列步骤:

1)对于一个发射天线数为Nt、接收天线数为Nr的多输入多输出系统:q=[q1,q2,…,qn]表示输入比特,数字调制阶数为M,每个时隙发射端激活的发射天线数目为Na,且Na为大于1的整数;当从Nt根发射天线中选择激活Na根天线时所有的天线组合数为 其中 表示二项式系数,在这些天线组合中,只有 个天线组合用来传输信息比特,其中 表示向下取整;

2)每个发送的数据帧由K=Nt+L个码字组成,其中前Nt个参考码字作为参考块,不携带信息,剩余的L个普通码字用于传递信息;参考块在Nt个时隙传输,每个发射天线仅被激活一次;首先,在前Nt个时隙发送参考块,则接收的参考信号为:Yr=HrXr+Nr  (1)其中 是参考块,为Nt行Nt列的单位阵, 是接收参考信号,是信道衰落矩阵, 是高斯噪声矩阵;Hr和Nr中的元素分别服从CN(0,2

1),CN(0,σr)分布;

因此,发送参考码字的平均SNR是

3)在接下来的L个时隙中发送携带信息的普通码字;

在发射端的每个时隙中,信息比特通过以下两种方式进行传递:a)天线索引调制:从Nt个发射天线中选择Na个用来传输 比特信息;b)数字调制:每个激活的发射天线发送调制符号,共传输Na log2M比特信息,经过映射得到数字调制符号向量2

其中 表示数字调制符号, 假设E[|s| ]=1,则经过GSM调制的发送向量 表示为 其中s中非零符号的个数为Na;因此,对于第t个时隙(t∈[1:L]), 比特确定被激活的天线组合的索引值j,1≤j≤N;m2=Na log2M比特确定Na个从M‑PSK或M‑QAM星座中映射的调制符号向量,每个时隙传输的总比特数m=m1+m2,则普通码字的差分编码公式为其中 为GSM调制得到的传输向量,有Na个非零元素;

接收信号为

其中 是信道衰落矩阵, 是高斯噪声向量,分别服从CN(0,1)和CN2

(0,σn)分布;

因此,普通码字的平均SNR是

4)假设信道为准静态衰落信道,信道矩阵在每一帧内保持不变,在帧与帧之间独立的(t)

变化,即Hr=H ,则公式(3)中的接收信号表示为(t) (t) (t)

y =Hrxn +n    (4)结合公式(1)得到

(t) (t) (t) (t) (t) (t)y =(Yr‑Nr)s +n =Yrs ‑Nrs +n    (5)然后将ML检测器用于D‑GSM系统,得到

5)假设发送的数据块长度为P,其中包括一个参考块和P‑1个普通块;约束平均发射功率 的优化问题表述为

参考块和普通码字之间的最佳功率分配分别由以下公式给出系统的等效相干噪声方差定义为其中