pad-l)为 0; 所述符号调制是对补零后的数据编码比特b(0)b(l)…b(Nbits-l)b(Nbits)…b(Nbits+Npad-l)进行符号调制，调制后的数据符号流为s(0)s(l)…S(Nsym-l)，Nsym表示调 制后的符号流长度； 所述的将调制后的数据符号流均匀分块是将调制后的数据符号流均匀分成Nbl(K;k个块， 每个块中包含K个数据调制符号，K=Ndspb-G，用符号Si =[si(0)，. ..，Si (K-1)]表示数据 符号流上的第i个数据符号块向量，i= 0,1，…，Nbl(K;k; 所述空间扩展是以每四个连续数据符号块Si，si+1，si+2,si+3,i= 〇,4,8…为一个组，对 其进行空间扩展操作，假设经过空间扩展后第m根天线上待发送的第i个数据块用符号f表示，则对于四根发射天线的各天线上的待发送数据如下：其中，符号表示将K维的数据符号向量&末尾补零延长至Ndspb维后的数据符号向量， 即if 上标*表示对矩阵或向量求共轭运算，矩阵Q是一个NdspbXNdspb维的置换 矩阵，实现逆序循环移位操作，其具体定义如下：其中>Q2= 〇Kxe，Q3= 〇exK，Q4=Iex(；;其中I和 〇 分别表 示单位阵和零矩阵； ⑴所述插入UW序列是对经过空间扩展后的数据符号插入UW序列，用um表示第m根 天线上插入的UW序列，um= [u^，...，i^h]，长度为G，在保证保护间隔持续时长大于信 道的最大时延扩展的情况下，G的值有两种选择，为GJPG2 (且Gi>G2)，GJPG2是可由通 信系统事先确定的两个正整数，若当前信道的最大时延扩展小于6 2长度的保护间隔持续时 长，则选择G=G2，当最大时延扩展较大，即最大时延扩展大于62长度的保护间隔持续时 长，选择G =Gi，但仍然需要保证保护间隔持续时长大于信道最大时延扩展。在信令字段 用1个比特来指示UW的长度；插入的具体方式为：首先在第m根天线上的待发送数据符号 tf，i=0，l，".，Nbl(K;k-l的最前端插入um，然后将每个待发送数据符号块f的末尾G个零值用 UW序列替换，完成插入UW后的待发送信号的符号序列用符号Xm表示，则其中= 氣^ 的定义= Uwf,X^是一个长度为Ndbps的数据符号 块。3.根据权利要求2所述的SC-MIM0系统中单流四天线开环分集收发方法，假设用符号r=[r(0)r(l)…r(Nsym+G(Nbl[K；k+l)-l)]表示接收天线上接收到的数据符号，其特征在 于，在接收端， 所述丢弃首个UW序列是去掉数据符号r的前G个接收符号，所述前G个接收符号为 [r(0)r(l)…r(G-l)]，得到去掉了首个UW序列的符号y; 所述对接收符号进行均匀分块操作是将符号y均匀分成Nbl(x;k个块，每个块的长度为Ndspb，并用符号yi表示第i个接收数据符号块； 所述循环移位是对接收数据符号块yi+1，yi+2，i=〇,4,8,…作循环移位操作，循环移位 后的信号用符号y'i+1，y'i+2表示，则 i'i+i=Pyi+i y i+2 - Py i+2 其中矩阵p是一个NXN维的置换矩阵，实现循环移位操作，其具体定义如下：其中Pi- 〇 (G+l)X(K-l)，-I(G+l)X(G+l)，-I(K-l)X(K-l)，- 〇 (K_l)X(G+l) 所述时频转换是对时域信号yi，y' i+1，y' i+2,yi+3,i= 〇, 4,8，…作Ndspb点FFT，得到 频域信号，即： Y^ffyi Y'i+i=Wy' i+1 Yri+2=Wy,i+2 Yi+3=Wyi+3 其中，W是一个NdspbXNdspb维的DFT阵，矩阵W的第（p，q)个元素为u其中 j为虚数单位，表示j2= -1 ; 所述频域加减特定项是在频域，将Y' i+1，Y' i+2,Yi+3分别减去和补充某些特定项，以 方便后续操作，减去和补充特定项之后的频域信号用符号文+1，文+2，文+3表示，则：上述式中，符号Am代表第m根发射天线到接收天线的信道循环矩阵Hm的频域对角化 矩阵，g卩上标H表示对矩阵作共轭转置； 所述均衡为：定义*则，其中[ZiZ2Z3Z4]T代表噪声项，上标T代表矩阵转置。分别对接收 信号的每一个频点进行频域均衡，得到频域的发送符号块估计，即Xi，x2,x3,x4的估计并用 符号戈，食2,象，i4表示； 所述频域时域转换是将均衡后的频域符号块估计做Ndspd点FFT，得到时域信号估计 ，即：所述除去每块中的UW序列是将估计的信号最后的G个元素用零元素替换，即可得到发射端符号&的估计f，即4由取出 P的前K个元素，得到押， mm 即，并由发射端的空间扩展操作对应可知，其中，i= 0,4,8，… 所述解块操作是将恢复出的空间流数据符号块按照块的序号tS,+3，i= 〇,4,8…从小到大排列，恢复空间流数据符号§，即：§=^，&，…; 所述解调是对空间流数据符号估计S进行解调，得到接收端的数据比特估计 kmkj)… 所述去零是将接收端的数据比特估计〖(〇)〗(1)…+A、d -1)去掉最后的Npad个 比特值，最终接收端得到数据比特的估计值&〇)故1)…1)-4.根据权利要求1所述的所述的SC-MIM0系统中单流四天线开环分集收发方法，其特 征在于，在发射端： 所述补零操作是在发射端待发送数据比特流后补上Npad个零，Npad的数值为： Npad - N dbpdX Nbl〇ck-Nbits 其中，Ndbpb表示每个数据符号块中包含的数据信息比特数，其值为Ndbpb = (NdsPb_G)XNdbPS，符号NdsPb表不每个数据符号块中包含的调制符号数，G表不插入的UW序 列的长度，符号Ndbps表示每个星座调制符号包含的数据比特数；Nbl(K;k表示该编码数据比特 流被划分成的块数，其值为，Nbl(x;k计算式中的符号「*1表示向上取 整，补零后的数据比特流变为：b(0)b(l)…b(Nbits-l)b(Nbits)…b(Nbits+Npad-l)，其中，b(Nbits)…b(Nbits+Npad-l)为 0; 所述符号调制是对补零后的比特b(0)b(l)…b(Nbits-l)b(Nbits)…b(Nbits+Npad-l) 进行符号调制，调制后的数据符号流为s(0)s(l)…S(Nsym-l)，Nsym表示调制后的符号流 长度； 所述的将调制后的数据符号流均匀分块是将调制后的数据符号流均匀分成Nbl(K;k个块， 每个块中包含K个数据调制符号，K=Ndspb-G，用符号Si= [si (0)，. ..，Si (K-1)]表示数据 符号流上的第i个数据符号块向量，i= 0,1，…，Nbl(K;k-l， 所述空间扩展操作是以每两个连续数据符号块Si，si+1，i= 〇,2,4,…为一个组，对其 进行空间扩展操作，四根发射天线的各天线上的待发送数据如下：其中，符号^表示将K维的数据符号向量&末尾补零延长至Ndspb维后的数据符号向量， 即 $ =js,. 0lxGj; 所述的插入UW序列是用um表示第m根天线上插入的UW序列，um= [um,d，...，Umn]， 长度为G，G的值可为匕和G2两种，并通过信令字段的1个比特来指示，插入的具体方式为： 首先在第m根天线上的待发送数据符号的最前端插入um，然后将每个待发送数据符号块f的末尾G个零值用UW序列替换，完成插入UW后的待发送信号的符号序列用符号Xm表示，则令，u?的定义为< 是一个长度为Ndbps的数据符号块。5.根据权利要求4所述的SC-MIMO系统中单流四天线开环分集收发方法，其特征在于， 假设用符号r= [r(0)r(l)~r(Nsym+G(Nbl(X;k+l)-l)]表示接收天线上接收到的数据符号，则 所述去首个UW是对接收数据符号r，去掉前G个接收符号，即去掉符号[r(0)r(1)… r(G-l)I，得到符号y; 所述对接收符号进行均匀分块操作是将y均匀分成Nbl(K;k个块，每个块的长度为Ndspb， 用符号yi表示第i个接收数据符号块； 所述循环移位操作是对接收数据符号块yi+1，i= 〇,2,4,…，作循环移位操作，循环移 位后的信号用符号y'i+1表示，则 i'i+i=Pyi+i， 所述时频转换是对时域信号yi，y'i+1，i= 〇,2,4，…作Ndspb点FFT，得到频域信号， 即： Y^ffyi Y'i+i=Wy' i+1 W表示一个NdspbXNdspb维的DFT阵； 所述加减特定项操作是在频域，将1，Y'i+1分别减去和补充某些特定项，以方便后续 操作，减去和补充特定项之后的频域信号用符号'^f表示，则：上述式中，符号Am代表第m根发射天线到接收天线的信道循环矩阵Hm的频域对角化 矩阵，g卩AfWHJ11，符号表示补零后的UW序列，即 所述频域均衡是：定义*则，其中％Z2]T代表噪声项。分别对接收信号的每一个频点进行频 域均衡就得到频域的发送符号块估计，即得到XpX2的估计，用符号&，童2表示； 所述频域时域转换是将均衡后的频域估计符号做Ndspb点FFT，得到时域信号估计if)，if)，即：所述除去每个块中的UW是将估计的信号最后的G个元素用零元素替换，即可得到发射端符号的估计f，即〇抽取出f的前K个元素，得到If, 即*并由发射端的空间扩展操作对应可知， 氧 ，氧+1 =巧）其中，i=0,2,4，…； 所述解块操作是将上述步骤中恢复出的空间流数据符号块按照块的序号 ^,\+1，1' = 〇,2,4~从小到大排列，恢复空间流数据符号§,即：3=|1()，\，-4^_1["; 所述解调是对空间流数据符号估计S进行解调，得到接收端的数据比特估计S(0) ki)…kNbits + Npad -1); 所述去零是将上述步骤中得到的数据比特估计去掉最后的Npad个比特值，最终接收端 得到数据比特的估计值&〇) &1)…-1)-
【专利摘要】本发明公开了一种SC-MIMO系统中单流四天线开环分集收发方法，所述方法为：在SC-MIMO系统的发射端，对数据比特进行补零操作；然后对其进行调制，并将经过调制后的数据符号进行成块操作；根据本发明提供的两种空间扩展分集方案，可选择每四个或每两个块为基本单位进行相对应的空间扩展操作；对每根天线上的数据符号插入独特字（Unique Word, UW），同一根天线上的插入相同的UW，不同天线上插入的UW不同，UW的长度可根据当前的信道状况而变化。在接收端，按对应发射端所选择的单流四天线空间扩展分集方案来确定接收端操作，对接收信号经过相应的循环移位，时频转换，频域加减特定项等操作实现正确接收。
【IPC分类】H04L1/06, H04B7/04
【公开号】CN104993852
【申请号】CN201510409920
【发明人】黄永明, 马士民, 孙裕, 何世文, 王海明, 洪伟, 杨绿溪, 张军, 江华
【申请人】江苏中兴微通信息科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月13日