一种双用户下行空分多址技术的制作方法

本发明涉及发射机天线选择、天线的信号调制方法和空分多址预均衡干扰消除的方法，具体涉及一种基于gssk(空间位移键控调制)的双用户下行链路空分多址技术，属于无线通信领域。

背景技术：

gssk技术是一种能够有效降低系统复杂度与提升系统性能的空间调制技术，实际通信系统中一个基站往往要服务于多个用户，如何采取一种有效简单的调制方式，并能够消除用户间的干扰的调制方法成为通信系统需要解决的问题。

技术实现要素：

基于天线选择发射的信息调制技术与干扰信道预均衡技术，本发明提出了一种能够有效消除双用户间干扰的下行链路空分多址技术。

本发明的技术方案如下：

系统包含一个基站发射机和两个用户接收机，其中基站发射机配备至少两根发射天线，用户接收机配备一根接收天线；基站发射机将两个用户的信息分别进行gssk(空间位移键控)调制，调制后的信号用于从发射天线阵列中选择激活若干根天线发射信号，每个用户在其当前符号周期内激活的天线上发送一个将横幅横相位信号进行针对干扰信道预均衡的信号；针对发射信号的预均衡方法，可以通过对一个横幅横相位信号除以另一个用户在该天线上的信道参数来得到某个用户在某根天线上发射的预均衡信号。并且，信道参数的获得可以通过先由基站发射机发射导频信号，用户接收机利用该序列进行信道估计后反馈给基站发射机；或者在相同频率的信道上由用户发射导频信号，基站估计信道参数，利用信道互易性获得下行信道参数。

在每个用户接收机处，经过用户u的传输信道hu后干扰信号变为幅度与相位恒定的窄带信号，利用滤波器将干扰信号消除，然后进行目标信号的解调。由于消除干扰的滤波器在干扰信号所在频点上具有很低的增益，可以通过mmse(最小均方误差)准则设计滤波器来滤除干扰信号。干扰消除也可以在射频进行，其中干扰消除可以采用将射频接收信号经过模拟陷波滤波器的方法得到目标信号；干扰消除可以在基带进行，将接收到的信号下变频到基带，将基带接收信号经过数字陷波滤波器得到目标信号。

本发明的双用户下行链路空分多址技术是采用gssk方式进行调制的，其工作原理如下：

如图1所示。基站发射机配备有nt根发射天线，每个用户仅有一根接收天线。基站向2个用户同时发送下行信息。给第u(u＝1,2)个用户在第k个时刻发送的信息数据为bk。当系统采用ofdm(正交频分复用)调制时。假设信道为平坦衰落信道，系统的传输频带被分解为m个平坦衰落的窄带信道，在每个子载波上对用户的信息比特进行gssk调制，仅考虑第m个子载波。hu为基站到第u个用户的信道参数。其中hu(i)表示基站的第i根发射天线到第u个用户的信道参数。如图2所示，首先，基站发射机对输入用户数据流进行串并变换，采用gssk调制方法根据第u个用户的信息得到空间调制符号所有可能出现的符号构成空间调制符号集其中向量表示第j个空域调制符号。且有其中下脚标u表示用户序号，表示第i根天线被激活，则表示第i根天线未被激活。在任一发射时隙，基站发射机仅从nt根发射天线中选择激活na根天线发射信号。

基站调制出空间调制符号后，对发射信号进行预均衡处理：根据估计出的干扰信道参数将其调制为其中表示第i根天线上发射的第u个用户的信号：基站发射信号为两个用户信号之和，表示为：由于系统采用ofdm调制，发射天线上的总发射信号为所有子载波信号的叠加。将发射信号经过d/a转换与上变频后进行发送。

当用户接收机得到接收信号后，可对接收信号在基带进行干扰消除处理：接收端机首先对每根天线上接收到的信号做下变频及a/d转化与fft处理，用户u的接收信号在频域变成如下形式：yu＝hux+nu。带入经过预均衡处理的发射信号，经过公式推导可得接收信号的表达式为即第u个用户的接收天线，对基站所发射的信息进行接收时。基站对第3-u个用户发射的信号经过用户u的传输信道hu后变为幅度与相位恒定的干扰信号naa3-u。想要消除干扰信号，只需要将接收机接收到的经过下变频及a/d转化的信号通过一个陷波滤波器即可，且该滤波器的频率响应应具有在干扰频点处增益极低且陷波带宽极窄的特征，接收滤波器的频率响应如图4所示；或者根据窄带干扰信号和目标信号的功率谱密度设计mmse准则的滤波器，也可以实现干扰抑制的效果。

该发明的优点：本发明所述的双用户下行链路空分多址技术，实现方法非常简单，通过对信道参数进行估计,来完成对发射信号的预均衡，使得被激活的发送天线上发送一个经过针对干扰信道的横幅横相位信号。在接收端处通过一个简单的接收滤波器就可以完成干扰消除。另外，由于干扰信号的带宽非常窄，所以干扰消除后，目标信号的波形不会受到太大影响，因而该技术可以保证很好的通信质量。

附图说明

图1.本发明基于双用户下行链路空分多址技术的系统框图。

图2.本发明基于双用户下行链路空分多址技术的发射机结构图。

图3.本发明基于双用户下行链路空分多址技术的接收机结构图。

图4.接收滤波器频率响应。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步阐述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。

(一)系统构成

如图1所示，基站发射机配备有nt根发射天线，每个用户仅有一根接收天线，不同的发射天线位于不同的空间位置。基站向两个用户同时发送下行信息。系统采用gssk与ofdm方式进行调制。接收滤波器与接收天线相连，用于进行干扰消除。

(二)信号发射过程

如图2所示，仅考虑第m个子载波上的信息调制，在每一时刻，只有na根发射天线处于工作状态，其余发射天线的发射功率为零。由于发射天线处于不同的空间位置，因此基站的发送天线与用户u、用户3-u接收天线之间的信道将会有不同的信道参数hu(i)。通过由基站发射机发射导频信号，用户接收机利用该序列进行信道估计后，将信道参数反馈给基站发射机。利用信道参数对待发射信号进行预均衡处理，使得每根发射天线上发送一个横幅横相位信号对发送信号进过成型滤波，进一步通过ofdm调制，由于发射天线上的总发射信号为所有子载波信号的叠加。得到每根天线上的发射信号为离散抽样信号ti(n)经过d/a变换与上变频后，经过信道hm传输，在接收天线处被接收。

(三)信号接收过程

如图3所示，对信号进行下变频及a/d转化，直接将接收天线接收的信号经过频率响应如图4所示的接收滤波器，即可消除用户间干扰。再对消除干扰后的信号进行最大似然检测与gssk解映射即可得到发射序列。

最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。