准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法
【专利摘要】本发明公开了一种准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法，主要解决现有技术复杂度过高的问题。其实现步骤为：首先，对系统模型里的等效信道矩阵进行QR分解以简化接收端的等效形式，实现部分信号的解耦；然后，对等效信道矩阵进行左右翻转变换，得到变换信道矩阵；再对变换信道矩阵进行QR分解以简化接收端的变换形式，实现剩下部分信号的解耦；最后，针对解耦后的式子进行并行译码，得到所需要的信息。本发明具有复杂度低，译码速度快的优点，可用于准正交分组空时码信息的传送。
【专利说明】准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信【技术领域】，具体涉及一种低复杂度的准正交分组空时码译码 方法，可用于准正交分组空时码信息的传送。
【背景技术】
[0002] 在无线通信系统中，分集技术可以有效地抵抗信道的衰落，可以提高无线通信系 统通信速率和降低通信时的误码率。空时编码作为一种空间分集技术，可以同时利用时间 和空间两维信号处理来构造码字，能够有效地抵抗衰落，提高功率效率，并且能够在传输信 道中实现并行的多路传送，提高频谱效率。
[0003] 空时分组码作为空时编码中的一种，可以采用正交设计，使得接收端在采用最大 似然译码时，只需做一些线性处理，大大降低了译码的复杂度。目前，正交分组空时码技术 已经被第三代移动通信技术和第四代移动通信技术采用。
[0004] 为了克服正交空时分组码在有些情况下可以达到完全分集但是不能达到最大传 输速率的问题，Jafarkhani提出了准正交分组空时码，其发射矩阵是在正交分组空时码发 射矩阵的基础上构造的，其各列之间具有一定的正交性，但并不是任意两列都相互正交，因 而准正交分组空时码不能象正交分组空时码那样获得最大分集增益。但是准正交分组空时 码的传输速率比正交分组空时码的传输速率高，而且当信噪比较低时，准正交分组空时码 的性能好于正交分组空时码。
[0005] 现有的准正交分组空时码的译码方案有多种。其中，最大似然算法能使系统获得 最佳的误码率性能，但是其复杂度很高，尤其在高阶调制下很难实现。传统的基于QR分解 的译码算法虽然相比最大似然算法减小了一定的复杂度，但是由于其需要多个符号进行联 合译码，译码的复杂度仍旧较高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对传统基于QR分解的译码算法复杂度较高的问题，提出一 种准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法，以进一步降低译码的复杂度，实现并行译 码，提高译码速度。
[0007] 实现本发明的技术方案是：接收端在接收到QOSTBC码字信息后，通过对系统的等 效信道矩阵以及变换信道矩阵分别做QR分解，实现对QOSTBC码字中每个符号的解耦，从而 可以降低对调制星座点的搜索次数，并进行单符号直接译码。具体步骤包括如下：
[0008] (1)接收端在接收到准正交分组空时码的码字信息后，构造准正交分组空时码系 统的等效信道矩阵H，得到接收端的等效形式 yi = Hs+n，其中s为发送的信息矩阵，表示为 S= [S1 S2 S3 s4]T，η为等效噪声矩阵，"T"表示转置运算；
[0009] (2)对等效信道矩阵H进行QR分解，将其分为原正交矩阵Q1与原上三角矩阵R 1的 积，表示为H = Q1R1，其中
【权利要求】
1. 一种准正交分组空时码的低复杂度快速译码方法，包括以下步骤： (1) 接收端在接收到准正交分组空时码的码字信息后，构造准正交分组空时码系统 的等效信道矩阵H，得到接收端的等效形式yi = Hs+n，其中s为发送的信息矩阵，表示为 f = ^ J2 % s4f，n为等效噪声矩阵,"T"表示转置运算； (2) 对等效信道矩阵H进行QR分解，将其分为原正交矩阵Q1与原上三角矩阵R1的积，
(3) 在接收端的等效形式yi = Hs+n的两边同时左乘原正交矩阵Q1的共轭转置，得到 原化简式y' = RlS+n'，其中J = 0+%，》=0+?，Q1右上角的"+"表示对矩阵取共轭转置操 作； (4) 对等效信道矩阵H进行左右翻转变换，得到变换信道矩阵H'，并且得到接收端的变 换形式y2 = H' s' +n,其中s2 ，"T"表示转置运算； (5) 对变换信道矩阵H'进行QR分解，将其分为变换正交矩阵Q2与变换上三角矩阵R2
(6) 对接收端的变换形式y2 = H' s' +n两边同时左乘变换正交矩阵Q2的共轭转置，得 到变换后的化简式j =ArS'+ ?'，其中_v = 02y2, =02'h，Q2右上角的"+"表不对矩阵取共 轭转置操作； (7) 根据原化简式y' =RlS+n'和变换后的化简式J；=/?2s+/|'进行译码，得到所需要的 信息： (7a)取出原化简式y' =RlS+n'的第三、四行，得到原判决式：
(7b)取出变换化简式的第三、四行，得到变换后的判决式：
其中，s、a、&、厶分别表示发送的信息矩阵中各个信号的译 码结果，D表示此调制方式下所有星座点的集合：
中的Si G D表 示Si取集合D中的所有星座点值进行搜索，arg min{| I ? I |2}表示对其进行平方运算后将 取值最小的星座点值作为判决信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤（1)中的等效信道矩阵H，表示为
其中，Iii表示第i根发送天线到接收天线间的信道衰落系数，i = 1，…，4, 表示共 轭运算。
【文档编号】H04L1/06GK104333439SQ201410613023
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】高明, 熊芳琦, 张林林, 陈琛, 蔡武君, 葛建华 申请人:西安电子科技大学